[发明专利]一种电信号正弦余弦变换电路和移相电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种电信号正弦余弦变换电路和移相电路，具体涉及一种使电信号在360°范围内的正弦和/或余弦变换的电路，以及一种相移量与输入控制电信号在360°范围内呈线性移相的电路。

背景技术

移相电路是将电信号转换为正弦信号相移量的电路，它可以应用于调频、调相电路、相控阵雷达等场合。一般移相电路中，相移量与输入的电信号成非线性关系。在实际应用中，往往只选取相移量与输入电信号近似线性的区域，即为两者数学表达式的Taylor展开式中2次幂及以上项可以忽略不计的范围。这样，可以线性控制的相移量范围很小，应用电路需要采用其它措施弥补这个缺陷，这限制了可控移相电路的应用。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种电信号正弦余弦变换电路和一种电信号移相电路。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种电信号正弦余弦变换电路，包括一组模拟乘法器1～N-1，以及一个加法器，N为大于2的自然数；

所述输入信号v输入模拟乘法器1的两个输入端，产生v²信号；

所述第i个模拟乘法器的两个输入分别为第j个和k个模拟乘法器的输出信号，输出为输入信号v的i+1次方信号，其中i为2～N-1中的任意自然数，j为0～i-1中的任意自然数，k为i-j-1，若j或k为0，表示为输入信号v；

每个模拟乘法器输出的信号输入加法器，由加法器对输入信号v各次方项按一定的加权比例相加后输出信号y；

根据多项式展开拟合三角函数法进行变换，使所述输出信号y为输入信号v的正弦函数变换信号、余弦函数变换信号或者正弦函数变换信号和余弦函数变换信号的线性组合；所述多项式展开拟合三角函数的方法为：

令输入信号v的范围为[v₁，v₂]，将它映射为角度的变换：

将角度的正弦变换用多项式拟合，得到：

将角度的余弦变换用多项式拟合，得到：

其中N为多项式最高幂次，a_sn和a_cn分别为正弦和余弦拟合多项式中第n次幂的系数。

本发明中，所述加法器的加权比例根据输入信号v的范围、N值、及正弦余弦函数进行多项式拟合得到。

本发明还公开了一种利用所述电信号正弦余弦变换电路生成的移相电路，包括90°移相电路、正弦余弦变换电路、模拟乘法器1、模拟乘法器2、模拟乘法器3、加法电路；

输入信号s_i(t)一路输入模拟乘法器1，另一路通过所述90°移相电路后输入模拟乘法器2，其中s_i(t)＝Acos(ωt+θ)，ω为角频率，θ为信号相位；

所述90°移相电路用于产生输入信号s_i(t)的正交信号；

所述输入信号v输入正弦余弦变换电路产生相移量的正弦函数变换信号及余弦函数变换信号所述余弦函数变换信号输入模拟乘法器1，所述正弦函数变换信号输入模拟乘法器2；

所述模拟乘法器2的输出与另一输入信号c共同输入模拟乘法器3；

所述模拟乘法器1和所述模拟乘法器3的输出信号共同作为加法电路的输入信号，加法电路对两个信号进行相减或相加，根据公式实现对输入信号s_i(t)的移相，其相移量与输入信号v成比例；

所述公式为其中s_o(i)为输出信号，为移相角度。

本发明中，所述模拟乘法器3的输入信号c为1或-1；

当c为1而加法器作相减运算时，移相电路的输出信号相对输入信号s_i(t)的相移量为

当c为1而加法器作相加运算时，移相电路的输出信号相对输入信号s_i(t)的相移量为

当c为-1而加法器作相减运算时，移相电路的输出信号相对输入信号s_i(t)的相移量为

当c为-1而加法器作相加运算时，移相电路的输出信号相对输入信号s_i(t)的相移量为

有益效果：本发明可以产生全角度范围的正弦和(或)余弦函数信号，弥补了电路技术的空白。利用三角函数电路对输入控制进行变换，实现在360°范围内线性的可控移相电路。方便可控移相电路在调频、调相、相控阵雷达等场合中应用。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。