申请/专利权人：戴承萍

申请日：2017-09-20

公开（公告）日：2018-02-23

公开（公告）号：CN107733429A

主分类号：H03L7/091(2006.01)I

分类号：H03L7/091(2006.01)I;H03L7/093(2006.01)I

优先权：

专利状态码：失效-发明专利申请公布后的视为撤回

法律状态：2021.10.26#发明专利申请公布后的视为撤回;2018.09.14#专利申请权、专利权的转移;2018.07.20#实质审查的生效;2018.02.23#公开

摘要：本发明公开了一种超低功耗的带通鉴频器及其鉴频方法及其使用方法，其装置包括底座，所述底座顶部外壁的四周焊接有外壳，且外壳的四周内壁卡接有电路板，所述电路板的顶部外壁开设有第一凹槽，且第一凹槽内壁焊接有检波器，所述电路板靠近检波器一侧的顶部外壁开设有第二凹槽，且第二凹槽内壁焊接有AD转换器，所述电路板靠近AD转换器一边的顶部外壁开设有第三凹槽，且第三凹槽内壁焊接有振荡器。本发明结构设计合理，半导体散热片和散热板为鉴频器起到了双重散热的作用，增加了鉴频器的使用寿命，检波器可以检测是否存在有效信号输入，控制处理器处于工作或者休眠状态，使处理器不会时刻处于通电工作状态，大大降低带通鉴频器的功耗。

主权项：一种超低功耗的带通鉴频器及其鉴频方法，包括底座（2），所述底座（2）顶部外壁的四周焊接有外壳（8），且外壳（8）的四周内壁卡接有电路板（4），所述电路板（4）的顶部外壁开设有第一凹槽，且第一凹槽内壁焊接有检波器（7），所述电路板（4）靠近检波器（7）一侧的顶部外壁开设有第二凹槽，且第二凹槽内壁焊接有AD转换器（6），所述电路板（4）靠近AD转换器（6）一边的顶部外壁开设有第三凹槽，且第三凹槽内壁焊接有振荡器（13），所述电路板（4）靠近AD转换器（6）一侧的顶部外壁开设有第四凹槽，且第四凹槽内壁焊接有滤波器（3），所述电路板（4）的顶部外壁开设有第五凹槽，且第五凹槽内壁焊接有处理器（5），所述处理器（5）位于振荡器（13）和AD转换器（6）之间，且处理器（5）的顶部外壁粘接有半导体散热片（12），所述电路板（4）的顶部外壁通过螺钉固定有两个接线柱（9），所述外壳（8）的顶部外壁开设有第一通孔，且第一通孔内壁插接有信号输入端（10），所述外壳（8）靠近第一通孔一侧的顶部外壁开设有第二通孔，且第二通孔内壁插接有信号输出端（11），所述信号输入端（10）和信号输出端（11）分别与两个接线柱（9）相连接。

全文数据：一种超低功耗的带通鉴频器及其鉴频方法及其使用方法技术领域[0001]本发明涉及信号鉴频器技术领域，尤其涉及一种超低功耗的带通鉴频器及其鉴频方法及其使用方法。背景技术[0002]随着数字技术的发展，很多原来采用模拟电路完成的功能，正逐渐被数字方法和数字电路取代，近年来，数字中频接收机已经发展到进入实际应用阶段，在PD雷达导引头数字中频接收机中，采用数字鉴频器和振荡器取代模拟鉴频器和压控振荡器构成速度跟踪回路，以便获取更高的测频精度，传统的PD雷达导引头采用模拟鉴频器和压控振荡器构成速度跟踪回路，鉴频器是关键器件之一，其性能指标影响目标多普勒频率的测量精度，并最终影响末制导修正比例导引的精度，在鉴频器中，数字信号鉴频器是一种依靠基带传输数字信号的带通鉴频器，然而现有的数字信号鉴频器设计机构比较紧凑，未能有效的设置散热装装置，导致鉴频器在工作的时候，鉴频器内部的器件热量不能有效的散发出去，严重影响鉴频器的使用寿命，同时增加了功耗，另外现有的数字信号鉴频器为设置检波器，导致处理器始终处于工作状态下，增加了损耗。发明内容[0003]基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种超低功耗的带通鉴频器及其鉴频方法及其使用方法。[0004]本发明提出的一种超低功耗的带通鉴频器及其鉴频方法，包括底座，所述底座顶部外壁的四周焊接有外壳，且外壳的四周内壁卡接有电路板，所述电路板的顶部外壁开设有第一凹槽，且第一凹槽内壁焊接有检波器，所述电路板靠近检波器一侧的顶部外壁开设有第二凹槽，且第二凹槽内壁焊接有AD转换器，所述电路板靠近AD转换器一边的顶部外壁开设有第三凹槽，且第三凹槽内壁焊接有振荡器，所述电路板靠近AD转换器一侧的顶部外壁开设有第四凹槽，且第四凹槽内壁焊接有滤波器，所述电路板的顶部外壁开设有第五凹槽，且第五凹槽内壁焊接有处理器，所述处理器位于振荡器和AD转换器之间，且处理器的顶部外壁粘接有半导体散热片，所述电路板的顶部外壁通过螺钉固定有两个接线柱，所述外壳的顶部外壁开设有第一通孔，且第一通孔内壁插接有信号输入端，所述外壳靠近第一通孔一侧的顶部外壁开设有第二通孔，且第二通孔内壁插接有信号输出端，所述信号输入端和信号输出端分别与两个接线柱相连接。[0005]优选地，所述外壳的两侧外壁均焊接有散热板，且散热板的数量为四到五个，散热板等距离均匀分布在外壳的两侧外壁上。[0006]优选地，所述AD转换器的输出频率信号为中频模拟信号，且AD转换器的型号为SMF18A。[0007]优选地，所述振荡器的输入频率信号为数字中频信号，且振荡器的型号为SZ-06。[0008]优选地，所述数字滤波器的抽样检波频率为数字低频信号，且数字滤波器的型号为DNF05-H-15A。[0009]优选地，所述外壳的一边外壁通过螺钉固定有天线，且天线的输出端通过信号线与检波器的输入端连接。[0010]优选地，所述处理器的型号为ARM9TDMI，且处理器的输出端通过信号线与信号输出端连接。[0011]优选地，所述检波器的输出端通过信号线与AD转换器的输入端连接，且AD转换器的输出端通过信号线与振荡器的输入端连接。[0012]优选地，所述振荡器的输出端通过信号线与滤波器的输入端连接，且滤波器的输出端通过信号线与处理器的输入端连接。[0013]本发明提出的一种超低功耗的带通鉴频器及其鉴频方法的使用方法，包括以下步骤：S1:数字信号鉴频器是在数字下变频之后通过数字鉴相获取相位信息，然后通过相位微分实现数字鉴频，AD变换器对中频模拟信号直接采样，然后利用振荡器作为数字正交本振，对采样后的数字中频信号进行下变频处理。[0014]S2:再经过数字滤波器和适当的数据抽取，完成数字正交检波过程。[0015]S3:获得正交的零中频信号SI和SQ，然后通过数字鉴相获和相位微分实现数字鉴频。[0016]S4:假设中频模拟信号为St=cos〇0+A〇t，则AD变换后为sn=cosw〇+AwnTs，式中，A«是与中心频率的频偏，Ts为采样周期。[0017]S5:振荡器信号为s0n=eXp_jcoOnTs，经过数字下变频、低通滤波和数据抽取之后，零中频彳目号为sIn=|R{LPF[snResOn]}=l2cosAconTsountsQn=|R{LPF[snImsOn]}=l2sinAconTsount；式中，丨R为R倍的抽取，用于降低输出信号采样率;R为抽取因子;Tsout为输出采样周期，Tsout=TsR。[0018]S6:瞬时相位可通过下式计算n=tan_1sQnsIn，瞬时相位4n与延迟D个输出采样周期Tsout的相位4n-D的模2ji的差值为A4=4n-DTsout=12ji'K-A}D'fsoutHz；式中，K为相位斜率，由数字鉴相输出的相位码的位数N决定，K=2V2N，单位为radLSB，A4为相位码，是计算出的有符号整数。鉴频器的频率分辨率是指相位码为1LSB的时候的鉴频值：Afmin=l2N.lD.fsoutHz〇[0020]S8:可利用S7中式，计算出通过天线和信号输入端接收到的中频模拟信号相对于中频本振信号的频偏。[0021]数字信号鉴频器的鉴频范围由两个相位数据的最大相位差和二者之间的时间间隔决定，理论上的最大相位差应为加，因此，鉴频范围可用下式计算:RAf=f0±12n.△小maxradA七=;['0±1211.2110丁30111=;£'0±1043011111:，式中，；?0为中频本振信号频率；fsout为经过抽取后的输出信号采样率。[0022]本发明的有益效果为:本发明结构设计合理、流程清晰，摆脱了传统带通鉴频器设计结构紧凑导致散热性能差的缺点，半导体散热片和散热板为鉴频器起到了双重散热的作用，对鉴频器内部进行有效的散热，增加了鉴频器的使用寿命，同时检波器的设计，可以时刻检测是否存在有效信号输入，控制处理器处于工作或者休眠状态，使处理器不会时刻处于通电工作状态，大大降低带通鉴频器的功耗。附图说明[0023]图1为本发明提出的一种超低功耗的带通鉴频器及其鉴频方法的整体结构主视图；图2为本发明提出的一种超低功耗的带通鉴频器及其鉴频方法的整体结构侧视图；图3为本发明提出的一种超低功耗的带通鉴频器及其鉴频方法的原理示意图；图4为本发明提出的一种超低功耗的带通鉴频器及其鉴频方法的流程示意图。[0024]图中：1散热板、2底座、3滤波器、4电路板、5处理器、6AD转换器、7检波器、8外壳、9接线柱、10信号输入端、11信号输出端、12半导体散热片、13振荡器、14天线。具体实施方式[0025]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。[0026]实施例，参照图1-4，一种超低功耗的带通鉴频器及其鉴频方法，包括底座2，底座2顶部外壁的四周焊接有外壳8,且外壳8的四周内壁卡接有电路板4,电路板4的顶部外壁开设有第一凹槽，且第一凹槽内壁焊接有检波器7,电路板4靠近检波器7—侧的顶部外壁开设有第二凹槽，且第二凹槽内壁焊接有AD转换器6,电路板4靠近AD转换器6—边的顶部外壁开设有第三凹槽，且第三凹槽内壁焊接有振荡器13,电路板4靠近AD转换器6—侧的顶部外壁开设有第四凹槽，且第四凹槽内壁焊接有滤波器3,电路板4的顶部外壁开设有第五凹槽，且第五凹槽内壁焊接有处理器5,处理器5位于振荡器13和AD转换器6之间，且处理器5的顶部外壁粘接有半导体散热片12,电路板4的顶部外壁通过螺钉固定有两个接线柱9,外壳8的顶部外壁开设有第一通孔，且第一通孔内壁插接有信号输入端10,外壳8靠近第一通孔一侧的顶部外壁开设有第二通孔，且第二通孔内壁插接有信号输出端11，信号输入端10和信号输出端11分别与两个接线柱9相连接。[0027]本发明中，外壳8的两侧外壁均焊接有散热板1，且散热板1的数量为四到五个，散热板1等距离均匀分布在外壳8的两侧外壁上，AD转换器6的输出频率信号为中频模拟信号，且AD转换器6的型号为SMF18A，振荡器13的输入频率信号为数字中频信号，且振荡器13的型号为SZ-06，滤波器3的抽样检波频率为数字低频信号，且滤波器3的型号为DNF05-H-15A，外壳8的一边外壁通过螺钉固定有天线14,且天线14的输出端通过信号线与检波器7的输入端连接，处理器5的型号为ARM9TDMI，且处理器5的输出端通过信号线与信号输出端11连接，检波器7的输出端通过信号线与AD转换器6的输入端连接，且AD转换器6的输出端通过信号线与振荡器13的输入端连接，振荡器I3的输出端通过信号线与滤波器3的输入端连接，且滤波器3的输出端通过信号线与处理器5的输入端连接。[0028]天线I4和信号输入端10共同接收来自外界的模拟信号，模拟信号被送入检波器7检测是否为有效模拟信号，如果是有效的模拟信号，检波器7将信号传送给ad转换器6转换为数字信号，AD转换器e将数字信号传送给振荡器U改变其频率，滤波器3除去其中的杂声，最后滤波器3将信号传送给处理器5进行处理，处理后的信号经信号输出端！!输出即可。[0029]以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种超低功耗的带通鉴频器及其鉴频方法，包括底座2，所述底座（2顶部外壁的四周焊接有外壳8，且外壳8的四周内壁卡接有电路板4，所述电路板4的顶部外壁开设有第一凹槽，且第一凹槽内壁焊接有检波器7，所述电路板4靠近检波器7—侧的顶部外壁开设有第二凹槽，且第二凹槽内壁焊接有AD转换器6，所述电路板4靠近ADR换器6—边的顶部外壁开设有第三凹槽，且第三凹槽内壁焊接有振荡器（13，所述电路板4靠近AD转换器6—侧的顶部外壁开设有第四凹槽，且第四凹槽内壁焊接有滤波器3，所述电路板4的顶部外壁开设有第五凹槽，且第五凹槽内壁焊接有处理器5，所述处理器5位于振荡器（13和AD转换器6之间，且处理器5的顶部外壁粘接有半导体散热片12，所述电路板4的顶部外壁通过螺钉固定有两个接线柱9，所述外壳8的顶部外壁开设有第一通孔，且第一通孔内壁插接有信号输入端（10，所述外壳8靠近第一通孔一侧的顶部外壁开设有第二通孔，且第二通孔内壁插接有信号输出端（11，所述信号输入端10和信号输出端11分别与两个接线柱⑼相连接。2.根据权利要求1所述的一种超低功耗的带通鉴频器及其鉴频方法，其特征在于，所述外壳8的两侧外壁均焊接有散热板（1，且散热板（1的数量为四到五个，散热板1等距离均匀分布在外壳8的两侧外壁上。3.根据权利要求1所述的一种超低功耗的带通鉴频器及其鉴频方法，其特征在于，所述AD转换器6的输出频率信号为中频模拟信号，且AD转换器⑹的型号为SMF18A。4.根据权利要求1所述的一种超低功耗的带通鉴频器及其鉴频方法，其特征在于，所述振荡器13的输入频率信号为数字中频信号，且振荡器13的型号为SZ-06。5.根据权利要求1所述的一种超低功耗的带通鉴频器及其鉴频方法，其特征在于，所述滤波器3的抽样检波频率为数字低频信号，且滤波器3的型号为DNF05-H-15A。6.根据权利要求1所述的一种超低功耗的带通鉴频器及其鉴频方法，其特征在于，所述外壳8的一边外壁通过螺钉固定有天线（14，且天线（14的输出端通过信号线与检波器7的输入端连接。7.根据权利要求1和权利要求2所述的一种超低功耗的带通鉴频器及其鉴频方法，其特征在于，所述处理器5的型号为ARM9TDMI，且处理器5的输出端通过信号线与信号输出端11连接。8.根据权利要求1所述的一种超低功耗的带通鉴频器及其鉴频方法，其特征在于，所述检波器7的输出端通过信号线与AD转换器6的输入端连接，且AD转换器6的输出端通过信号线与振荡器13的输入端连接。9.根据权利要求1所述的一种超低功耗的带通鉴频器及其鉴频方法，其特征在于，所述振荡器（13的输出端通过信号线与滤波器3的输入端连接，且滤波器3的输出端通过信号线与处理器5的输入端连接。10.—种超低功耗的带通鉴频器及其鉴频方法的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：S1:数字信号鉴频器是在数字下变频之后通过数字鉴相获取相位信息，然后通过相位微分实现数字鉴频，AD转换器6对中频模拟信号直接采样，然后利用振荡器13作为数字正交本振，对采样后的数字中频信号进行下变频处理；S2:再经过数字滤波器3和适当的数据抽取，完成数字正交检波过程；S3:获得正交的零中频信号SI和SQ，然后通过数字鉴相获和相位微分实现数字鉴频；54:假设中频振拟丨目号为31；=；〇3〇0+〇1；，则六0变换后为311=；〇3n与延迟D个输出米样周期Tsout的相位n-D的模2jt的差值为A}=}n-dt=l23i-AD-fsoutHz;式中，K为相位斜率，由数字鉴相输出的相位码的位数N决定,K=2ji2n，单位为radLSB，A4为相位码，是计算出的有符号整数；鉴频器的频率分辨率是指相位码为1LSB的时候的鉴频值：Afmin=l2N.lD*fsoutHz；S8:可利用S7中式，计算出通过天线（14和信号输入端（10接收到的中频模拟信号相对于中频本振信号的频偏；数字信号鉴频器的鉴频范围由两个相位数据的最大相位差和二者之间的时间间隔决定，理论上的最大相位差应为如，因此，鉴频范围可用下式计算：RAf=f〇±l2Ji.A}maxradAt=f0±l2n2VDTsout=f0±1Dfsount，式中，f0为中频本振信号频率；0111:为经过抽取后的输出信号采样率。

百度查询： 戴承萍 一种超低功耗的带通鉴频器及其鉴频方法及其使用方法

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