一种微弱信号的数模混合同步检测方法及相关装置制造方法及图纸

本申请公开了一种微弱信号的数模混合同步检测方法及相关装置，包括：通过DDS技术对正弦信号进行均匀抽样后重新合成得到幅度大的大幅正弦信号；将大幅正弦信号输入到含1M电阻和10K可调电阻串联的分压模块中进行调制，得到含噪声且幅度小的小幅正弦信号，作为待测信号；对大幅正弦信号进行移相比较后生成同频方波信号；将同频方波信号和小幅正弦信号输入到单板锁定放大器进行解调，将解调后的信号进行低通滤波积分得到近直流的低频信号。从而解决了现有技术容易受到背景噪声影响导致检测失效的技术问题。效的技术问题。效的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种微弱信号的数模混合同步检测方法及相关装置


[0001]本申请涉及微弱信号检测
，尤其涉及一种微弱信号的数模混合同步检测方法及相关装置。

技术介绍

[0002]微弱信号检测技术是现在检测技术中一个重要的技术分支，其包含信息论、电子学、物理学等，通过分析噪声产生的原因和规律，研究被测信号的特征，来检测并恢复淹没在噪声中的微弱信号。对于微弱信号检测技术，研究的重点在于如何从强噪声中有效提取出有用信号，不断探索和研究出新方法来逐步提高微弱信号检测系统输出信号的信噪比。
[0003]目前微弱信号检测方法主要有以下几种：1)通过生物芯片扫描微弱信号；
[0004]2)微弱振动信号谐波小波频域提取法；3)基于噪声和混沌振子的微弱信号检测方法；然而上述几种方法都存在其一定的局限性。主要表现在所能检测到的微弱信号的信噪比门限值较高。与此同时，上述的微弱信号检测方法主要是采用线性滤波的方法来提取信号。如果有强烈背景噪声的影响的话，此类方法一般都会失效。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种微弱信号的数模混合同步检测方法及相关装置，用于解决现有技术容易受到背景噪声影响导致检测失效的技术问题。
[0006]有鉴于此，本申请第一方面提供了一种微弱信号的数模混合同步检测方法，所述方法包括：
[0007]通过DDS技术对正弦信号进行均匀抽样后重新合成得到幅度大的大幅正弦信号；
[0008]将所述大幅正弦信号输入到含1M电阻和10K可调电阻串联的分压模块中进行调制，得到含噪声且幅度小的小幅正弦信号，作为待测信号；
[0009]对所述大幅正弦信号进行移相比较后生成同频方波信号；
[0010]将所述同频方波信号和所述小幅正弦信号输入到单板锁定放大器进行解调，将解调后的信号进行低通滤波积分得到近直流的低频信号。
[0011]可选地，将所述将所述大幅正弦信号输入到含1M电阻和10K可调电阻串联的分压模块中进行调制，得到含噪声且幅度小的小幅正弦信号，作为待测信号，之后还包括：
[0012]对所述小幅正弦信号进行放大以及高通滤波处理后，作为所述单板锁定放大器的一路输入信号。
[0013]可选地，所述单板锁定放大器，具体为：模拟乘法器AD630；
[0014]所述模拟乘法器AD630包括：信号通道、参考通道、相敏检测器、和低通滤波器。
[0015]可选地，所述将所述同频方波信号和所述小幅正弦信号输入到单板锁定放大器进行解调，具体包括：
[0016]将所述大幅正弦信号输入到参考通道，将所述小幅正弦信号输入到信号通道；使得所述模拟乘法器AD630将所述小幅正弦信号频率迁移到所述同频方波信号两边并进行选
频放大后，通过所述相敏检测器将所述小幅正弦信号频率进行回迁。
[0017]本申请第二方面提供一种微弱信号的数模混合同步检测系统，所述系统包括：
[0018]生成单元，用于通过DDS技术对正弦信号进行均匀抽样后重新合成得到幅度大的大幅正弦信号；
[0019]调制单元，用于将所述大幅正弦信号输入到含1M电阻和10K可调电阻串联的分压模块中进行调制，得到含噪声且幅度小的小幅正弦信号，作为待测信号；
[0020]移相单元，用于对所述大幅正弦信号进行移相比较后生成同频方波信号；
[0021]解调单元，用于将所述同频方波信号和所述小幅正弦信号输入到单板锁定放大器进行解调，将解调后的信号进行低通滤波积分得到近直流的低频信号。
[0022]可选地，还包括：预处理模块；
[0023]所述预处理模块，用于对所述小幅正弦信号进行放大以及高通滤波处理后，作为所述单板锁定放大器的一路输入信号。
[0024]可选地，所述单板锁定放大器，具体为：模拟乘法器AD630；
[0025]所述模拟乘法器AD630包括：信号通道、参考通道、相敏检测器、和低通滤波器。
[0026]可选地，所述解调单元，具体用于：
[0027]将所述大幅正弦信号输入到参考通道，将所述小幅正弦信号输入到信号通道；使得所述模拟乘法器AD630将所述小幅正弦信号频率迁移到所述同频方波信号两边并进行选频放大后，通过所述相敏检测器将所述小幅正弦信号频率进行回迁，并将回迁后的所述小幅正弦信号进行低通滤波积分得到近直流的低频信号。
[0028]本申请第三方面提供一种微弱信号的数模混合同步检测设备，所述设备包括处理器以及存储器：
[0029]所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
[0030]所述处理器用于根据所述程序代码中的指令，执行如上述第一方面所述的微弱信号的数模混合同步检测方法的步骤。
[0031]本申请第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行上述第一方面所述的微弱信号的数模混合同步检测方法。
[0032]从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：
[0033]本申请提供了一种微弱信号的数模混合同步检测方法，包括：通过DDS技术对正弦信号进行均匀抽样后重新合成得到幅度大的大幅正弦信号；将大幅正弦信号输入到含1M电阻和10K可调电阻串联的分压模块中进行调制，得到含噪声且幅度小的小幅正弦信号，作为待测信号；对大幅正弦信号进行移相比较后生成同频方波信号；将同频方波信号和小幅正弦信号输入到单板锁定放大器进行解调，将解调后的信号进行低通滤波积分得到近直流的低频信号。
[0034]与现有技术相比，本申请首先利用DDS技术产生正弦波；并以此调制低频微弱信号即待测信号，得一含噪的并且幅度很小的正弦信号(调制低频微弱信号也由单片机DDS产生的正弦波在1M电阻和10K可调电阻的串联电路中在可调电阻上的分压来替代)；接着输入的正弦信号经过移相比较产生同频方波信号；然后方波信号和分压得出的小幅正弦信号经过模拟乘法器AD630进行解调，从而抑制1/f噪声以及直流漂移等不利影响；最后解调之后的
信号经过低通滤波的选择积分之后最终输出。进而解决了现有技术容易受到背景噪声影响导致检测失效的技术问题。
附图说明
[0035]图1为本申请实施例中提供的一种微弱信号的数模混合同步检测方法实施例的流程示意图；
[0036]图2为本申请实施例中提供的一种微弱信号的数模混合同步检测系统实施例的结构示意图；
[0037]图3为本申请实施例中提供的一种单板锁定放大器的系统框图。
具体实施方式
[0038]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0039]术语解释：
[0040]微弱信号检测：微弱信号检测技术是现在检测技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微弱信号的数模混合同步检测方法，其特征在于，包括：通过DDS技术对正弦信号进行均匀抽样后重新合成得到幅度大的大幅正弦信号；将所述大幅正弦信号输入到含1M电阻和10K可调电阻串联的分压模块中进行调制，得到含噪声且幅度小的小幅正弦信号，作为待测信号；对所述大幅正弦信号进行移相比较后生成同频方波信号；将所述同频方波信号和所述小幅正弦信号输入到单板锁定放大器进行解调，将解调后的信号进行低通滤波积分得到近直流的低频信号。2.根据权利要求1所述的微弱信号的数模混合同步检测方法，其特征在于，将所述将所述大幅正弦信号输入到含1M电阻和10K可调电阻串联的分压模块中进行调制，得到含噪声且幅度小的小幅正弦信号，作为待测信号，之后还包括：对所述小幅正弦信号进行放大以及高通滤波处理后，作为所述单板锁定放大器的一路输入信号。3.根据权利要求1所述的微弱信号的数模混合同步检测方法，其特征在于，所述单板锁定放大器，具体为：模拟乘法器AD630；所述模拟乘法器AD630包括：信号通道、参考通道、相敏检测器、和低通滤波器。4.根据权利要求3所述的微弱信号的数模混合同步检测方法，其特征在于，所述将所述同频方波信号和所述小幅正弦信号输入到单板锁定放大器进行解调，具体包括：将所述大幅正弦信号输入到参考通道，将所述小幅正弦信号输入到信号通道；使得所述模拟乘法器AD630将所述小幅正弦信号频率迁移到所述同频方波信号两边并进行选频放大后，通过所述相敏检测器将所述小幅正弦信号频率进行回迁。5.一种微弱信号的数模混合同步检测系统，其特征在于，包括：生成单元，用于通过DDS技术对正弦信号进行均匀抽样后重新合成得到幅度大的大幅正弦信号；调制单元，用于将所述大幅正弦信号输入到含1M电阻和10K可调电阻串联的分压模块中进...

【专利技术属性】
技术研发人员：王翊，余勇，郭泽豪，王佳骏，吕华良，伦杰勇，陈志刚，陈捷，钟少恒，陈锦荣，刘智聪，曹小冬，蔡耀广，蔡勇超，林承勋，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司佛山供电局，
类型：发明
国别省市：