摘要：微弱信號(hào)檢測(cè)是隨著工程應(yīng)用而不斷發(fā)展的一門學(xué)科。近年來，微弱信號(hào)檢測(cè)相關(guān)研究已經(jīng)成為一個(gè)熱點(diǎn)研究領(lǐng)域，具體表現(xiàn)在對(duì)微弱信號(hào)檢測(cè)方法的探尋、對(duì)微弱信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、對(duì)微弱信號(hào)檢測(cè)儀器的研發(fā)。本文中主要研究了利用鎖相放大器進(jìn)行有用信號(hào)提取的微弱信號(hào)檢測(cè)原理與實(shí)現(xiàn)方法。首先介紹了微弱信號(hào)檢測(cè)的基本理論與常見的幾種檢測(cè)方法，重點(diǎn)介紹了利用數(shù)字鎖相放大器進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)的原理。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合數(shù)字鎖相放大器的相關(guān)檢測(cè)原理，給出了數(shù)字鎖相放大器的整體設(shè)計(jì)方案，著重從相關(guān)檢測(cè)原理算法和移相算法方面對(duì)數(shù)字鎖相放大器的設(shè)計(jì)作了深入探討。重點(diǎn)研究了采樣頻率與相關(guān)運(yùn)算結(jié)果的關(guān)系，在設(shè)計(jì)的過程中先使用MATLAB進(jìn)行算法上的模擬，從模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)參考信號(hào)為方波而采樣頻率與信號(hào)頻率成一定關(guān)系時(shí)，系統(tǒng)相關(guān)運(yùn)算存在固有誤差。為減少該誤差，提出了將動(dòng)態(tài)采樣率的方法引入數(shù)字鎖相放大器設(shè)計(jì)中，運(yùn)算發(fā)現(xiàn)動(dòng)態(tài)采樣的采樣頻率數(shù)越多，奇點(diǎn)產(chǎn)生的誤差越少，有效地解決奇點(diǎn)問題。最后，使用LabVIEW對(duì)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行仿真測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明該數(shù)字鎖相放大器在信號(hào)幅度為5V、噪聲標(biāo)準(zhǔn)差小于等于50時(shí)（SWR=.34.04dB），能有效地檢測(cè)出頻率為500kHz以下的信號(hào)，系統(tǒng)檢測(cè)結(jié)果與理論計(jì)算值的相對(duì)誤差基本不超過2%。
標(biāo)簽：
鎖相放大器
微弱信號(hào)檢測(cè)
上傳時(shí)間：
2022-06-18
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