[发明专利]一种基于差频调制锁相的微弱信号检测方法有效
申请号: | 201910428985.0 | 申请日: | 2019-05-22 |
公开(公告)号: | CN110161310B | 公开(公告)日: | 2020-12-25 |
发明(设计)人: | 王耀利;要向婧 | 申请(专利权)人: | 山西大学 |
主分类号: | G01R23/02 | 分类号: | G01R23/02;G01R23/06 |
代理公司: | 太原市科瑞达专利代理有限公司 14101 | 代理人: | 李富元 |
地址: | 030051 山*** | 国省代码: | 山西;14 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 调制 微弱 信号 检测 方法 | ||
1.一种基于差频调制锁相的微弱信号检测方法,包括输入信号、混频器、低通滤波器、锁相放大器以及参考信号,所述输入信号包括被测信号和混频信号,其特征在于:按照如下的步骤实现对高频微弱信号的输入信号的幅值和相位检测
步骤一、根据被测信号的频率w1用第一信号发生装置产生混频信号式中,A、w1、分别为被测信号的幅值、频率和相位,B、w2、分别为混频信号的幅值、频率和相位,t为时间参数;
步骤二、被测信号和混频信号在混频器相乘,
式中,为高频部分信号,
为低频部分信号;
步骤三、将式(1)混频结果经过低通滤波之后得到式(1)所示差频信号即式(1)低频部分信号
式中,设差频信号频率w=w1-w2,差频信号相位
步骤四、根据上述所得差频信号频率w,用第二信号发生装置产生参考信号和式中,C、w、分别为参考信号的幅值、频率和相位;
步骤五、将差频信号和参考信号输入锁相放大器,
式中和为高频部分信号,和为直流部分信号;
步骤六:将式(3)和式(4)经过低通滤波之后得到(3)和式(4)直流部分信号,
其中f1为式(3)所对应直流部分信号,f2为式(4)所对应直流部分信号;
步骤七:根据上述所得结果推导得到被测信号的幅值(7)和相位信息(9)。
2.根据权利要求1所述的一种基于差频调制锁相的微弱信号检测方法,其特征在于:设置B为2Vpp,w2=2π*(w1/2π-10KHz),C为2Vpp,w=w1-w2=2π*10KHz,相位
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