[发明专利]一种鉴相方法、装置，以及锁相方法和锁相环

权利要求书

1.一种鉴相方法，输入信号为模拟信号，锁相环输出信号为数字信号，其特征在于，所述锁相环输出信号由若干权位表示，所述权位与一角度数据集的角度元素对应，所述权位中至少包含与180°和90°的角度元素对应的第一权位和第二权位，所述输出信号的数值为所述权位中的有效权位对应的角度元素之和；

所述鉴相方法包括以下步骤：

根据输入信号生成相应的正负相的第一正弦信号和第一余弦信号，根据所述第一权位和第二权位选择正相或负相的第一正弦信号和正相或负相的第一余弦信号；

根据所述输出信号的权位中除所述第一权位和第二权位以外的其他权位代表的角度值在存储器中进行寻址，得到与所述角度值对应的第二正弦信号和第二余弦信号；

将所述第一正弦信号与所述第二余弦信号的乘积减去所述第一余弦信号与所述第二正弦信号的乘积，输出所述输入信号与所述锁相环输出信号的相位差对应的正弦信号。

2.如权利要求1所述的鉴相方法，其特征在于，所述角度值为0°～90°。

3.如权利要求1或2所述的鉴相方法，其特征在于，所述角度数据集为首位的角度元素为180°，后一角度元素为其前一角度元素的一半的数列。

4.如权利要求3所述的鉴相方法，其特征在于，所述输出信号的权位为10～16位，其权位按照由高至低分别与所述数列中的角度元素对应。

5.一种锁相方法，输入信号为模拟信号，输出信号为数字信号，其特征在于，包括：

根据权利要求1-4任一项所述的鉴相方法获取输入信号与输出信号的相位差对应的正弦信号，生成第一中间信号；

对所述第一中间信号进行滤波，作为控制信号进入压控振荡器；

所述压控振荡器根据所述控制信号生成频率与所述输入信号相同的所述输出信号。

6.一种鉴相装置，输入信号为模拟信号，锁相环输出信号为数字信号，其特征在于，所述锁相环输出信号由若干权位表示，所述权位与一角度数据集中的角度元素对应，所述权位中至少包含与180°和90°的角度元素对应的第一权位和第二权位，所述输出信号为所述权位中的有效权位对应的角度元素之和；

所述鉴相装置包括输入信号转换器、开关选择电路、第一处理模块、第二处理模块和差分电路；

所述开关选择电路的控制端与所述锁相环输出信号的第一权位和第二权位连接；

所述输入信号转换器的输出端与所述开关选择电路的输入端连接，所述开关选择电路的输出端分别与所述第一处理模块和第二处理模块连接，所述第一处理模块和第二处理模块的输出端分别与所述差分电路的输入端连接；

其中，所述第一处理模块包括第一乘法器、第一数模转换器和第一存储器，所述开关选择电路的输出端与所述第一乘法器的一输入端连接；所述第一存储器的地址输入端与所述锁相环输出信号的第一权位和第二权位以外的权位连接，输出端与所述第一数模转换器的输入端连接；所述第一数模转换器的输出端与所述第一乘法器的另一输入端连接，所述第一乘法器的输出端与所述差分电路的一输入端连接；

所述第二处理模块包括第二乘法器、第二数模转换器和第二存储器，所述开关选择电路的输出端与所述第二乘法器的一输入端连接；所述第二存储器的地址输入端与锁相环输出信号的第一权位和第二权位以外的权位连接，输出端与所述第二数模转换器的输入端连接；所述第二数模转换器的输出端与所述第二乘法器的另一输入端连接，所述第二乘法器的输出端与所述差分电路的另一输入端连接；

所述输入信号转换器包括旋转变压器、第一同相器和第一反相器，以及第二同相器和第二反相器，

所述旋转变压器的正弦输出端分别与所述第一同相器和第一反相器的输入端连接，所述第一同相器和第一反相器的输出端分别与所述开关选择电路的输入端连接；

所述旋转变压器的余弦输出端分别与所述第二同相器和第二反相器的输入端连接，所述第二同相器和第二反相器的输出端分别与所述开关选择电路的输入端连接；

还包括输出锁存电路，所述第一权位和第二权位通过所述输出锁存电路与所述开关选择电路连接。

7.一种锁相环，包括依次连接的鉴相器、低通滤波器和压控振荡器，其特征在于，所述鉴相器为权利要求6所述的鉴相装置，所述锁相环输出信号为所述压控振荡器的输出信号。