一种低通滤波数字锁相系统的设计方法及数字锁相方法技术方案

本发明专利技术属于数字锁相技术领域，尤其涉及一种低通滤波数字锁相系统的设计方法及数字锁相方法。低通滤波数字锁相系统包括由k个串联的低通滤波单元构成的低通滤波模块；输入低通滤波模块的两组混频信号经过k个低通滤波单元的k次低通滤波后，输出两组k次低通滤波信号；在当前低通滤波的时间常数确定的情况下，取目标电压信号的频率范围的上限作为截止频率，再基于截止频率和时间常数设计出低通滤波单元数量k的最小值。本发明专利技术可以提升低通滤波数字锁相系统的通用性，并使低通滤波数字锁相系统高效且准确地提取出微弱的目标电压信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于数字锁相，尤其涉及一种低通滤波数字锁相系统的设计方法及数字锁相方法。

技术介绍

1、锁相放大技术作为微弱信号提取的核心，直接影响光谱测量的精度与可靠性。

2、当前数字锁相技术大多所采用的传统低通滤波器方案，计算开销极大，且计算过程中的存储资源占用量也极大。例如fir数字滤波器虽具有严格线性相位特性，但其卷积运算对fpga逻辑资源及存储资源需求呈阶数平方增长；又例如iir滤波器的极点分布导致相位非线性失真，需进行额外补偿运算；再例如自适应滤波器虽能动态抑制噪声，但其递归迭代对dsp片上计算资源要求严苛。

3、为了满足数字锁相过程中的计算开销和存储资源占用量的需求，所以传统低通滤波器方案在fpga资源消耗高的情况下，结构依然很复杂，并且无法快速地提取出微弱的目标电压信号。但目前，随着半导体芯片技术的发展，光谱测量系统逐渐向小型化、快速响应以及高灵敏度方向发展。所以如何能够高效且准确地提取出微弱的目标电压信号，就成了数字锁相
中一个亟待解决的难题。

技术实现思路</p>

1、本专本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种低通滤波数字锁相系统的设计方法，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种低通滤波数字锁相系统的设计方法，其特征在于：低通滤波数字锁相系统还包括第一DDS模块、第二DDS模块、乘法器模块和特征提取模块；第一DDS模块和第二DDS模块分别用于产生两组不同的正弦波参考信号；乘法器模块接收第一DDS模块和第二DDS模块输出的两组正弦波参考信号以及混合电压数字信号后，分别将两组正弦波参考信号与混合电压数字信号进行混频运算后输出两组混频信号至低通滤波模块内；低通滤波模块输出两组k次低通滤波信号并送入特征提取模块内；特征提取模块基于两组k次低通滤波信号，获取电压信号的特征参数。<...

【技术特征摘要】

1.一种低通滤波数字锁相系统的设计方法，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种低通滤波数字锁相系统的设计方法，其特征在于：低通滤波数字锁相系统还包括第一dds模块、第二dds模块、乘法器模块和特征提取模块；第一dds模块和第二dds模块分别用于产生两组不同的正弦波参考信号；乘法器模块接收第一dds模块和第二dds模块输出的两组正弦波参考信号以及混合电压数字信号后，分别将两组正弦波参考信号与混合电压数字信号进行混频运算后输出两组混频信号至低通滤波模块内；低通滤波模块输出两组k次低通滤波信号并送入特征提取模块内；特征提取模块基于两组k次低通滤波信号，获取电压信号的特征参数。

3.根据权利要求1所述的一种低通滤波数字锁相系统的设计方法，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的一种低通滤波数字锁相系统的设计方法，其特征在于：或者，在当前低通滤波模块内串联的低通滤波单元数量k确定的情况下，对当前低通滤波的时间常数的取值进行设计，包括以下内容：确定目标电压信号的频率范围后，取频率范围的上限作为截止频率，则。

5.一种数字锁相方法，应用于如权利要求1-4中任一所述的一种低通滤波数字锁相系统的设计方法所设计出的低通滤波数字锁相系统中，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种数字...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵卫雄，倪世传，周家成，崔卫华，张杨，方波，张为俊，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：