[发明专利]一种PGC相位解调法中相位延迟补偿方法

权利要求书

1.一种PGC相位解调法中相位延迟补偿方法，方法包括：

步骤1)通过带通滤波器滤波去除正弦相位调制干涉信号中的直流成分与高频噪声，然后对滤波后的正弦相位调制干涉信号进行模数采样转换为数字干涉信号S(t)，由此采样获得数字干涉信号S(t)，其中采样频率高于正弦相位调制频率的4倍，数字干涉信号S(t)表示如下：

其中，A表示数字干涉信号的幅值，m表示调制深度，θ表示相位延迟，ω_c表示正弦相位调制频率，表示待测相位，J₀(m)表示第0阶的第一类贝塞尔函数，J_2n(m)表示偶数阶的第一类贝塞尔函数，J_2n-1(m)表示奇数阶的第一类贝塞尔函数；

步骤2)数字干涉信号S(t)分别与第一数字频率合成器产生的一阶正交参考信号(sin(ω_ct)、cos(ω_ct))的两路以及第二数字频率合成器产生的二阶正交参考信号(cos(2ω_ct)、sin(2ω_ct))的两路中的每一路依次通过乘法器相乘、低通滤波处理完成正交下混频运算，sin(ω_ct)、cos(ω_ct)分别表示一阶正交参考信号的一阶正弦信号和一阶余弦信号，cos(2ω_ct)、sin(2ω_ct)分别表示二阶正交参考信号的二阶正弦信号和二阶余弦信号；

提取出低通滤波输出的直流信号，获得两对正交谐波幅值信号，分别为一阶正交谐波幅值信号(P₁,Q₁)和二阶正交谐波幅值信号(P₂,Q₂)，P₁、Q₁分别表示一阶正交谐波幅值信号的一阶余弦分量和一阶正弦分量，P₂、Q₂分别表示二阶正交谐波幅值信号的二阶余弦分量和二阶正弦分量，具体计算过程分别计算为：

其中，LPF[]表示低通滤波运算，J₁(m)表示第一阶第一类贝塞尔函数，J₂(m)表示第二阶第一类贝塞尔函数；

其特征在于方法进一步包括：

步骤3)运用一阶正交谐波幅值信号(P₁,Q₁)、二阶正交谐波幅值信号(P₂,Q₂)进行运算得到相位延迟一倍角与二倍角的正切值的绝对值T₁、T₂，计算公式如下：

其中，T₁表示相位延迟一倍角的正切值的绝对值，T₂表示相位延迟二倍角的正切值的绝对值；

然后运用该相位延迟的正切值的绝对值T₁、T₂计算对应相位延迟一倍角与二倍角的正余弦值的绝对值，作为一阶修正系数(F_P1,F_Q1)与二阶修正系数(F_P2,F_Q2)，计算公式如下：

其中，F_P1,F_Q1分别表示一阶修正系数的一阶余弦修正系数和一阶正弦修正系数，F_P2,F_Q2分别表示二阶修正系数的二阶余弦修正系数和二阶正弦修正系数；

步骤4)一阶正交谐波幅值信号(P₁,Q₁)与一阶修正系数(F_P1,F_Q1)相乘，乘积取绝对值并求和，然后再进行符号还原，重构出幅度不受相位延迟影响的一阶新谐波幅值信号R₁，计算公式如下：

其中，sign()表示符号函数，当括号中的数值大于等于零时，其值为1，当括号中的数值小于零时，其值为-1；

同样，二阶正交谐波幅值信号(P₂,Q₂)与二阶修正系数(F_P2,F_Q2)相乘，乘积取绝对值并求和，然后再进行符号还原，重构出幅度不受相位延迟影响的二阶新谐波幅值信号R₂，计算公式如下：

步骤5)对一阶和二阶新谐波幅值信号进行四象限反正切运算，得到待测相位，公式如下：

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