【技术实现步骤摘要】
原子自旋系综的磁共振相位补偿方法及系统
[0001]本专利技术涉及原子的相位精密补偿
，尤其涉及一种原子自旋系综的磁共振相位补偿方法及系统。
技术介绍
[0002]核磁共振陀螺是基于量子操控技术的前沿研究新进展，而原子自旋系综状态下的磁共振相位是核磁共振陀螺工作原理的核心内容。核磁共振陀螺首先要屏蔽外场的磁信号，在Z方向的驱动激光和主磁场的作用下使原子进行拉莫进动，同时在X方向施加激励磁场使原子共振，除此之外屏蔽材料、原子气室和激光器需要进行一定的温度保持，故核磁共振陀螺内部电加热器件较多，不同的加热方式会产生杂频磁场信号。由于原子磁共振状态下，受到的磁场和电场的干扰较多，因此需要对提取到的磁共振数字信号进行处理。
[0003]原子自旋状态下提取相位信号的方法是利用检测激光和光电转换器，而激光器的噪声来源有很多，光电转换时会把这些噪声同样的提取出来，而且基频较高，故在处理信号时首先需要降频，降频之后进行滤波处理，滤波过程中不可避免的产生相位的超前或者滞后，超前或者滞后的相位会使陀螺的输出产生延迟，严重降低陀螺的...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种原子自旋系综的磁共振相位补偿方法，其特征在于，所述磁共振相位精密补偿方法包括：利用第一AD采集模块(10)和第二AD采集模块(20)采集同一原子自旋系综状态下的磁共振模拟信号并将所述磁共振模拟信号转化为磁共振数字信号；对所述第一AD采集模块(10)和所述第二AD采集模块(20)输出的磁共振数字信号进行预处理以去除电磁加热信号；对所述第一AD采集模块(10)输出的第一磁共振数字信号进行低通滤波以及降采样处理，将低通滤波以及降采样处理后的第一磁共振数字信号进行锁相处理以获取具有处理后磁共振相位的原子信号；对所述第二AD采集模块(20)输出的第二磁共振数字信号进行锁相处理以获取具有原始磁共振相位的原子信号；将所述具有处理后磁共振相位的原子信号与所述具有原始磁共振相位的原子信号进行作差以获取具有相位差值的信号；基于所述具有相位差值的信号，利用DDS信号发生器(80)产生参考信号，所述参考信号的频率为原子的原始共振频率，所述参考信号的相位为所述相位差值；将所述参考信号与所述具有处理后磁共振相位的原子信号进行相乘滤波处理以补偿所述具有处理后磁共振相位的原子信号的相位，完成原子自旋系综的磁共振相位补偿。2.根据权利要求1所述的原子自旋系综的磁共振相位补偿方法，其特征在于，在对所述第一AD采集模块(10)输出的第一磁共振数字信号进行低通滤波以及降采样处理之前，所述磁共振相位补偿方法还包括：对预处理后的所述第一磁共振数字信号进行频谱分析以确定第一原子共振频率f
01
；根据所述第一原子共振频率f
01
对所述第一磁共振数字信号进行低通滤波以及降采样处理。3.根据权利要求2所述的原子自旋系综的磁共振相位补偿方法，其特征在于，对所述第二AD采集模块(20)输出的第二磁共振数字信号进行锁相处理之前，所述磁共振相位补偿方法还包括：对预处理后的所述第二磁共振数字信号进行频谱分析以确定第二原子共振频率f
02
；根据所述第二原子共振频率f
02
对所述第二磁共振数字信号进行锁相处理。4.根据权利要求1至3中任一项所述的原子自旋系综的磁共振相位补偿方法，其特征在于，在利用第一AD采集模块(10)和第二AD采集模块(20)采集同一自旋系综状态下的磁共振模拟信号并将所述磁共振模拟信号转化为磁共振数字信号之前，所述磁共振相位补偿方法还包括：在原子气室外部设置三维磁补偿线圈(100)，在y方向对所述原子气室施加共振激励磁场；设置驱动激光元件(120)沿y方向对原子进行抽运，设置检测激光元件(110)对进行拉莫进动的原子进行检测；利用光电检测器将采集到的所述原子气室内的光信号转化为电信号。5.一种原子自旋系综的磁共振相位补偿系统，其特征在于，所述原子自旋系综的磁共振相位补偿系统使用如权利要求1至4中任一项所述的磁共振相位补偿方法进行磁共振相位补偿。6.根据权利要求5所述的原子自旋系综的磁共振相位补偿系统，其特征在于，所述磁共振相位补偿系统包括第一AD采集模块(10)、第二AD采集模块(20)、预处理模块(30)、低通滤波及降采样模块(40)、第一锁相模块(50)、第二锁相模...
【专利技术属性】
技术研发人员：万双爱，马锦贵，秦杰，孙晓光，
申请(专利权)人：北京自动化控制设备研究所，
类型：发明
国别省市：
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