[发明专利]一种基于数字信号处理器平台的微分测频方法及系统

权利要求书

1.一种基于数字信号处理器平台的微分测频方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，提供微分测频系统，包括带通滤波器(100)、裂相器(200)、第一微分器模块(300A)、第二微分器模块(300B)、第一延迟模块(410A)、第二延迟模块(410B)、第三延迟模块(420A)、第四延迟模块(420B)、交叉相乘法或绝对值法推导频率算法模块(400)、低通滤波器(500)；

步骤2，带通滤波器(100)对MEMS惯性器件的谐振信号进行滤波，得到信号Asin(ωt)；

步骤3，裂相器(200)将滤波后的信号分成两路信号，一路信号进行希尔伯特变换，一路信号进行低通滤波；

步骤4，第一微分器模块(300A)将步骤2中的一路信号分别进行一次微分和两次微分；第二微分器模块(300B)将步骤2中的另一路信号分别进行一次微分和两次微分；

步骤5，第一延迟模块(410A)、第二延迟模块(410B)、第三延迟模块(420A)、第四延迟模块(420B)分别延迟步骤3中的两路信号和步骤4中第一次微分后的两路信号；

步骤6，交叉相乘法或绝对值法推导频率算法模块(400)利用交叉相乘法或绝对值法得到信号的频率值的平方；

步骤7，低通滤波器(500)对频率值的平方进行滤波后输出，并将输出信号反馈于带通滤波器(100)。

2.根据权利要求1所述的基于数字信号处理器平台的微分测频方法，其特征在于，步骤2具体过程为：

带通滤波器(100)根据控制端接收到的来自输出端的反馈，判断系统是否处于以下三种情况：系统处于刚开机的初始状态，输出端没有数据输出；惯性器件损坏输出异常；惯性器件的工作环境超出设计指标；

若满足以上任意一种情况，对谐振信号进行在测量范围以内的全通滤波；否则根据控制端接收到的信号调整滤波器参数，降低带通滤波器的通带宽度，抑制频带外的噪声对振荡信号相位噪声的影响。

3.根据权利要求1所述的基于数字信号处理器平台的微分测频方法，其特征在于，步骤3中，

一路Asin(ωt)信号进行希尔伯特变换，输出C＝-b×Acos(ωt)；

一路Asin(ωt)信号进行低通滤波，输出S＝a×Asin(ωt)；

S与C信号中的参数a与b是关于ω的函数，其值会随着ω的变化而在数值1周围产生波动。

4.根据权利要求1所述的基于数字信号处理器平台的微分测频方法，其特征在于，步骤4中，

将信号S与C分别输入到第一微分器模块(300A)与第二微分器模块(300B)，经第一次微分后输出信号与经两次微分后输出信号与

5.根据权利要求1所述的基于数字信号处理器平台的微分测频方法，其特征在于，步骤5的具体过程为：

第一延迟模块(410A)延迟信号S；

第二延迟模块(410B)延迟信号C；

第三延迟模块(420A)延迟信号

第四延迟模块(420B)延迟信号

用第一延迟模块(410A)、第二延迟模块(410B)、第三延迟模块(420A)、第四延迟模块(420B)将信号S、C、之间的延迟和超前的时序关系消除。

6.根据权利要求5所述的基于数字信号处理器平台的微分测频方法，其特征在于，步骤6中利用公式①得到信号Asin(ωt)的频率值的平方ω²

或步骤6中利用绝对值相加法得到信号Asin(ωt)的频率值的平方ω²，见公式②

或步骤6中利用绝对值比较法得到信号Asin(ωt)的频率值的平方ω²，见公式③