數(shù)字鎖相技術(shù)研究.pdf

1、隨著光電技術(shù)和傳感技術(shù)的飛速發(fā)展，經(jīng)常遇到微弱信號(hào)被淹沒在強(qiáng)噪聲背景中的問題。運(yùn)用鎖相放大器能夠測(cè)量到傳統(tǒng)方法無法測(cè)量的微弱量。它是利用噪聲與參考信號(hào)不相關(guān)，而被噪聲淹沒的被測(cè)信號(hào)與參考信號(hào)有著非常高的相關(guān)性的原理設(shè)計(jì)出來的。根據(jù)相敏檢波器的實(shí)現(xiàn)方式不同，鎖相放大器可以分為模擬鎖相放大器及數(shù)字鎖相放大器，后者較之前者，具有更高的靈活性和準(zhǔn)確性。
　　本課題所研究的寬頻帶數(shù)字鎖相放大器在功能上分為模擬信號(hào)預(yù)處理模塊、AD模塊、DSP

2、數(shù)字信號(hào)處理模塊以及與上位機(jī)通信模塊。模擬信號(hào)通過程控濾波、放大輸入到AD芯片，并轉(zhuǎn)化成數(shù)字量與參考信號(hào)一起作為相關(guān)解調(diào)器的輸入，處理后的數(shù)字信號(hào)通過異步串口上傳到上位機(jī)顯示以及再處理。這里，以TI公司的TMS320VC5416為核心處理器，主要完成對(duì)外圍芯片的控制以及數(shù)字信號(hào)的相關(guān)解調(diào)算法。AD芯片采用AD公司的AD976A，它的采樣頻率由DSP內(nèi)部的定時(shí)器來控制時(shí)序，并通過DSP的通用I/O引腳控制AD芯片的工作。
　　本課題

3、研制了一種寬頻帶的數(shù)字鎖相放大器，可以完成自動(dòng)增益和相位可調(diào)整，最長積分時(shí)間為100s，適合于頻率從10Hz到10kHz，幅值從100nV到10mV的微弱正弦信號(hào)檢測(cè)。測(cè)量結(jié)果表明，當(dāng)采樣點(diǎn)數(shù)N大于8192時(shí)，結(jié)果接近理論值。
　　數(shù)字鎖相放大器是檢測(cè)淹沒在強(qiáng)噪聲背景中微弱信號(hào)的儀器，市面上也有相關(guān)產(chǎn)品。本課題中設(shè)計(jì)的能夠測(cè)量nV級(jí)微弱信號(hào)的數(shù)字鎖相放大器，測(cè)量精度高、方法靈活，此產(chǎn)品的研制成功，將具有巨大的理論意義和巨大的市場(chǎng)潛