申请/专利权人：桂林电子科技大学

申请日：2022-12-12

公开（公告）日：2023-05-26

公开（公告）号：CN116164636A

主分类号：G01B9/02055

分类号：G01B9/02055;G01B11/02

优先权：

专利状态码：在审-公开

法律状态：2023.05.26#公开

摘要：本发明公开了一种双频激光信号处理板卡测量通道间一种实时相位延迟补偿方法，双频激光干涉系统信号处理板卡中在模数转换器转换后转换为数字信号，对数字信号同时进行一阶正交下的混频以及低通滤波，用反正切运算模块从而计算出变频状态下的相位延迟，后再利用FPGA内部的数字频率合成器与原始测量信号进行混频及低通滤波，从而消除变频状态下不同测量信号间的相位延迟。本发明方法可以对变频状态下的信号进行实时相位延迟补偿，避免了变频状态下相位延迟无法实时补偿的问题；计算中运用了三角函数的性质，从而消除相位延迟所带来的影响，消除了相位延迟带来的非线性误差，提高了相位测量精度，消除了相位延迟带来的非线性误差，提高了相位测量精度。

主权项：1.双频激光信号处理板卡测量通道间一种实时相位延迟补偿方法，方法包括：步骤1、双频激光干涉系统信号处理办卡设计有四条信号通道，由于光路、电路等因素的影响，导致不同测量通道间产生时间延迟Δt，从而导致不同测量通道之间产生相位延迟θ，以第一测量通道为基准，两测量通道信号如下： 其中Am1、Am2表示数字干涉信号的幅值，f1、f2为两激光的频率，f′激光器含有的频率不确定度，Δf为多普勒频移，θ＝2πf1-f2+Δf+f′Δt，表示两通道间的相位延迟，方便起见用ω＝2πf1-f2+Δf+f′，则两测量通道信号改为： 步骤2、通过测频模块1得出两测量通道频率ω＝2πf1-f2+Δf+f′，利用第一数字信号频率合成器2生成两正交信号fsin、fcos，具体信号如下：fsin＝sinωtfcos＝cosωt步骤3、fm2在FPGA内部分别与第一数字频率合成器2生成的正交信号fsin、fcos利用第一乘法器3、第二乘法器4相乘进行混频运算，获得fm2sin、fm2cos，具体公式如下： 步骤4、对信号利用第一低通滤波器5进行低通滤波，滤除两路信号的高频分量得fm2sin、fm2cos，具体如下： 步骤5、对两滤除高频分量的信号fm2sin、fm2cos利用反正切运算模块6从而求解出相位延迟θ，具体公式如下： 步骤6、通过第二数字频率合成器7生成ω0＝2πf0的信号cosω0t+θ，与fm2利用第三乘法器8进行混频，后对信号利用第二低通滤波器9进行低通滤波，去除混频后的信号的高频分量，具体公式如下： 步骤7、将信号D1与第三数字频率合成器10生成信号cosω0t利用第四乘法器11进行混频，对信号利用第三低通滤波器12进行低通滤波，去除混频后的信号的高频分量，从而消除两测量通道间信号的相位延迟θ，具体公式如下： fm2′＝4D2

全文数据：

权利要求：

百度查询： 桂林电子科技大学 双频激光信号处理板卡测量通道间一种实时相位延迟补偿方法

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