[发明专利]一种使用锯齿波调相的相位测量方法

说明书

本发明公开了一种使用锯齿波调相的相位测量方法，首先，设待测相位为和携带该相位的信号，接下来，通过周期性锯齿波进行相位调制，调制后的信号在一个周期内进行傅里叶变换，求出相位值。本发明采用锯齿波进行调相，调制和解调过程方便，具体的相位信息可以代表长度、光程、折射率等等物理量，通过对相位变化的测量，得到相应物理量的变化信息，可广泛应用于多种涉及相位的测量领域。

技术领域

本发明属于相位测量技术领域，涉及一种使用锯齿波调相的相位测量方法。

背景技术

相位的测量具有高分辨力的优势，可以测量到千分之一、万分之一波长以下的微小相位变化。当前已有多种相位测量方法，主要包括：外差法，相移法，调相法。外差法是产生两路具有一定微小频差的两路电信号，电磁波或者光波，两者发生拍频，拍频信号的相位即为所需测量的相位信息。移相法是使用移相器件按一定的步长(比如π/4)产生几个固定的相移，通过不同相移下的信号解算出相位值，此法需要对相移器进行精确的控制。调相法具有成本小，设计简易的特点。通常的调相方法是使相位按正弦形式周期性变化，然后提取调制信号中的直流信号(或者二倍频信号)和单频信号，这两路信号相互正交，从中解算出相位信息，属于间接测量，工作量大。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是：提供一种使用锯齿波调相的相位测量方法，使用锯齿波进行调相，利用锁相放大器直接解调得到相位信息，调制和解调过程方便。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供使用锯齿波调相的相位测量方法，其包括以下过程：

首先，设待测相位为携带该相位的信号为：

其中，A(t)和B(t)分别为幅值和偏置，为待提取的相位信息；

接下来，通过周期性锯齿波进行相位调制，设调制周期为T，调制幅度为那么一个完整周期内的相位变化为：

调制后的信号在一个周期内变成：

然后通过傅立叶分析，求出X和Y信号分别为：

X和Y均与信号偏置B无关，X、Y两信号相互正交，幅值比为于是有：

其中，在的情况下有：

(三)有益效果

上述技术方案所提供的使用锯齿波调相的相位测量方法，采用锯齿波进行调相，调制和解调过程方便，具体的相位信息可以代表长度、光程、折射率等等物理量，通过对相位变化的测量，得到相应物理量的变化信息，可广泛应用于多种涉及相位的测量领域。

附图说明

图1是情况下的模拟波形。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

本发明使用锯齿波调相的相位测量方法包括以下过程：

首先，设待测相位为携带该相位的信号为：

其中，A(t)和B(t)分别为幅值和偏置，它们可能随时间变化，下面通过调相的方式可以避开A和B，直接提取出其中的相位信息