[发明专利]一种信号解调电路

说明书

一种信号解调电路，包含：积分器模块，其输入端输入调制信号，用于对输入信号进行积分；数据采集模块，其输入端连接积分器模块的输出端，用于对积分器模块的输出进行数据采集并输出有用信号；所述的积分器模块具有清零信号，在积分周期开始时，清零信号将积分器模块清零，在积分周期结束时，数据采集模块对积分器模块的输出进行数据采集。本发明能够通过简单的电路结构，利用极少的硬件资源，有效地将有用信号从含有载波信号的调制信号中提取出来，当需要转换为数字信号进行处理分析时，对所需数模转换器的转换速度和精度的要求较低。

技术领域

本发明涉及一种信号解调电路，具体涉及一种用于将有用信号从叠加有载波信号的调制波信号中分离出来的信号解调电路。

背景技术

在信号处理中，通常采用滤波器电路将具有一定频率的有用信号从含有载波信号或干扰信号的调制波信号中分离出来，滤波器的特性使得其通带内的信号被保留或放大，而通带外的信号被抑制。当有用信号与载波信号或干扰信号的频率在频域上距离比较近，使得滤波器的通带与阻带之间的过渡带很窄，或载波信号或干扰信号的幅度比有用信号大很多时，滤波器的设计会变得非常复杂。例如在采用磁调制技术进行直流电流和剩余电流检测的应用中，载波信号通常在2KHz~10KHz，而被测信号的频率最高可达1KHz，且载波信号的幅度通常是有用信号幅度的10倍以上，在这种应用环境中滤波器的设计变得复杂，所需硬件资源较多。公知的技术大多采用模拟电路或数字电路实现多阶滤波器，多阶滤波器通常为5阶~8阶巴特沃斯滤波器或切比雪夫滤波器。另一种公知的技术是采用谱分析的方法，先将采样的时域信号通过傅里叶变换转为频域的信号，然后在频域范围内进行滤波和分析。这些技术都需要复杂的电路结构和硬件资源，如5阶~8阶模拟滤波器需要至少3级到4级的运算放大器，而数字滤波器或频谱分析的技术首先需要在进行数字信号处理前先将含有载波信号的模拟调制信号通过模数转换器（ADC）转换为数字信号，由于载波信号的幅度比有用信号的幅度大的多，以及载波信号通常含有高频成分的信号，使得对于模数转换器的转换速率和精度有较高的要求。此外，频谱分析所需的时域-频域转换以及频率滤波都需要较复杂的软件或硬件资源，使得整体解决方案变得复杂，实现成本较高。

发明内容

本发明提供一种信号解调电路，结构简单、设计方便、所需硬件资源少。

为了达到上述目的，本发明提供一种信号解调电路，包含：

积分器模块，其输入端输入调制信号，用于对输入信号进行积分；

数据采集模块，其输入端连接积分器模块的输出端，用于对积分器模块的输出进行数据采集并输出有用信号；

所述的积分器模块具有清零信号，在一个积分周期开始时，清零信号将积分器模块清零，在一个积分周期结束时，数据采集模块对积分器模块的输出进行数据采集。

所述的清零信号的脉冲宽度小于积分周期。

在一个实施例中，所述的积分器模块为模拟积分器，该模拟积分器包含：运算放大器、电阻、电容和开关，运算放大器的正极输入端接地，负极输入端连接电阻，电容一端连接运算放大器的输出端，另一端连接运算放大器的负极输入端，开关与电容并联，开关的一端连接运算放大器的输出端，另一端连接运算放大器的负极输入端，清零信号控制开关的导通与断开，当清零信号为低电平时，开关处于断开状态，由运算放大器、电阻和电容组成的积分器对输入信号进行积分操作，当清零信号为高电平时，开关导通，对电容放电，由运算放大器、电阻和电容组成的积分器的输出端被清零。

所述的数据采集模块为采样保持电路，该采样保持电路包含：开关和电容，开关的一端连接运算放大器的输出端，另一端连接数据采集模块的输出端，电容的一端连接数据采集模块的输出端，另一端接地，采样时钟信号控制开关的导通和断开，当采样时钟信号为高电平时，开关导通，运算放大器输出端的信号被采样到电容上，当采样时钟信号为低电平时，开关断开，电容上信号保持不变，直到下一次采样时被更新。