[实用新型]一种大噪声背景下基于锁定放大的微弱信号检测装置

权利要求书

1.一种大噪声背景下基于锁定放大的微弱信号检测装置，其特征在于，包括：信号输入接口、匹配滤波器、整形模块、交流放大器、带通滤波器、移相器、相敏检波器、低通滤波器、直流放大器、模数转换模块、FPGA、液晶显示屏；

所述信号输入接口与所述匹配滤波器通过导线连接；所述匹配滤波器与所述整形模块通过导线连接；所述匹配滤波器与所述相敏检波器通过导线连接；所述匹配滤波器与所述交流放大器通过导线连接；所述交流放大器与所述带通滤波器通过导线连接；所述带通滤波器与所述移相器通过导线连接；所述移相器与所述相敏检波器通过导线连接；所述相敏检波器与所述低通滤波器通过导线连接；所述带通滤波器与所述直流放大器通过导线连接；所述低通滤波器与所述直流放大器通过导线连接；所述直流放大器与所述模数转换模块通过导线连接；所述模数转换模块与所述FPGA通过导线连接；所述FPGA与所述液晶显示通过导线连接。

2.根据权利要求1所述的大噪声背景下基于锁定放大的微弱信号检测装置，其特征在于：所述信号输入接口用于接入输入微弱交流信号。

3.根据权利要求1所述的大噪声背景下基于锁定放大的微弱信号检测装置，其特征在于：所述匹配滤波器通过对输入微弱交流信号进行匹配滤波得到匹配滤波后的交流信号，其目的在于抑制输入交流信号的噪声，从而增加匹配滤波后的交流信号的信号噪声比。

4.根据权利要求1所述的大噪声背景下基于锁定放大的微弱信号检测装置，其特征在于：所述整形模块用于将匹配滤波后的交流信号整形为与匹配滤波后的交流信号同频率的方波信号。

5.根据权利要求1所述的大噪声背景下基于锁定放大的微弱信号检测装置，其特征在于：所述交流放大器用于对匹配滤波后的交流信号进行放大得到放大后的交流信号，并设置两个放大量程，可根据匹配滤波后的信号幅度进行模式切换。

6.根据权利要求1所述的大噪声背景下基于锁定放大的微弱信号检测装置，其特征在于：所述带通滤波器用于滤除放大后的交流信号的带外干扰噪声，得到带通滤波后的交流信号。

7.根据权利要求1所述的大噪声背景下基于锁定放大的微弱信号检测装置，其特征在于：所述移相器用于对带通滤波后的交流信号进行相位移动从而得到移相后的交流信号。

8.根据权利要求1所述的大噪声背景下基于锁定放大的微弱信号检测装置，其特征在于：所述相敏检波器用于将整形输出的方波信号与移相器移相后的交流信号相乘，若两输入信号同频同相，则低通滤波后输出直流信号会达到最大值；所述低通滤波器用于滤除输出直流信号的高频噪声得到滤波后直流信号。

9.根据权利要求1所述的大噪声背景下基于锁定放大的微弱信号检测装置，其特征在于：所述直流放大器用于对滤波后直流信号进行放大得到放大后直流信号；所述模数转换模块用于将放大后直流信号转换为数字直流信号。

10.根据权利要求1所述的大噪声背景下基于锁定放大的微弱信号检测装置，其特征在于：所述FPGA控制所述液晶显示屏，显示数字直流信号的幅度，数字直流信号的幅度即输入微弱交流信号的有效值。