基于现场可编程门阵列的数字锁相放大实现方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及基于现场可编程门阵列的数字锁相放大实现方法及系统。所述基于现场可编程门阵列的数字锁相放大实现方法是根据锁相放大器工作原理对所有信号进行数字化处理，然后用现场可编程门阵列来实现乘法运算，滤波运算等的方法。所述基于现场可编程门阵列的数字锁相放大系统包括：模数转换器、锁相环和现场可编程门阵列数字处理器，其中，所述模数转换器和所述锁相环分别与所述现场可编程门阵列数字处理器连接。本发明专利技术技术基于普通低成本现场可编程门阵列，实现了低成本、高速度、高精度的锁相放大器，具有很高的实用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锁相放大器技术，具体涉及一种基于现场可编程门阵列的数字锁相放大实现方法及系统。
技术介绍
在地震波形测量，红外、激光信号测量、卫星信号接收、人体生理指标测量等领域，通常要放大、还原毫伏量级甚至更小的微弱信号。因此微弱信号处理是这些领域的关键技术。锁相放大(Lock-in Amplifier) (LIA)技术是检测淹没在噪声信号中的微弱信号(WeakSignal)的重要手段。锁相放大技术又称为锁定放大技术，其具有很多其他微弱信号处理技术不可比拟的优势，包括具有极高的信噪比，抗干扰能力强，测量精度高等，目前已经广泛 的应用于信号检测，自动控制等诸多小信号处理领域。通常锁相放大设备可分为传统的模拟锁相放大器和新型的数字锁相放大器两种，模拟锁相放大器具有精度相对较高，但系统复杂，使用条件苛刻，稳定性差等特点。数字锁相放大技术出现较晚但发展较快，具有体积小、使用简单、系统稳定等优点。但数字锁相放大器通常要配备一个高速DSP处理器，或者基于PC机的Matlab实现，成本相对较高。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供了一种基于现场可编程门阵列的数字锁相放大实现方法。为了解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术还提供了一种基于现场可编程门阵列的数字锁相放大系统。本专利技术解决现有技术问题所采用的技术方案为提供了一种基于现场可编程门阵列的数字锁相放大实现方法，所述基于现场可编程门阵列的数字锁相放大实现方法包括步骤A :把周期信号分成若干个米样点；B :对参考相位信号进行倍频处理，对需要锁相放大的原始信号进行数据采样；C :设对标准正弦波查表求得的序列为Rc(n)，对需要锁相放大的原始信号的采样序列为0c(n)，设最终经过锁相放大得到的振幅结果为V，则现场可编程门阵列系统数字锁相放大的算法为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2012.04.28 CN 201210129282.61.一种基于现场可编程门阵列的数字锁相放大实现方法，其特征在于所述基于现场可编程门阵列的数字锁相放大实现方法包括步骤 A :把周期信号分成若干个采样点； B :对参考相位信号进行倍频处理，对需要锁相放大的原始信号进行数据采样； C :设对标准正弦波查表求得的序列为Rc(n)，对需要锁相放大的原始信号的采样序列为Oc(n)，设最终经过锁相放大得到的振幅结果为V，则现场可编程门阵列系统数字锁相放大的算法为D :利用对Rc(n)X0c(n)乘积的累加并在一个周期内求平均值，实现对不低于基准频率的交流部分进行滤波； E :对于滤波后的结果，进行滤波，最终得到输出结果。2.根据权利要求I所述基于现场可编程门阵列的数字锁相放大实现方法，其特征在于所述步骤A具体为把一个周期的信号分成360个采样点。3.根据权利要求I所述基于现场可编程门阵列的数字锁相放大实现方法，其特征在于所述步骤B具体为在现场可编程门阵列芯片外部使用锁相环(102)对参考0相位信号进行360倍的倍频处理，设倍频后的信号为Tc，利用Tc信号在现场可编程门阵列内部查找表查询标准正弦信号的电压数值，并且使用Tc信号驱动12位模数转换器(101)对需要锁相放大的原始信号进行数据采样。4.根据权利要求I所述基于现场可编程门阵列的数字锁相放大实现方法，其特征在于所述步骤E具体为对于滤波后的结果，采用10个窗口的滑动滤波窗进行低通滤波，可以对低频信号的交流部分进行滤波，最终得到输出结果。5.一种实现如权利要求I所述基于现场可编程门阵列的数字锁相放大实现方法的系统，其特征在于，所述基于现场可编程门阵列的数字锁相放大系统包括模数转换器(101)、锁相环(102)和现场可编程门阵列数字处理器(103)，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：余菲，赵杰，
申请(专利权)人：深圳职业技术学院，
类型：发明
国别省市：