[發明專利]一種光電轉換輸出信號補償方法裝置

無效

• 申請號: 201110004057.5
• 申請日: 2011-01-10
• 公開（公告）號: CN102175273A
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發明（設計）人: 郭緒;穆寶華;陽海銀;王威;王天海
• 申請（專利權）人: 深圳市方隅光電科技有限公司
• 主分類號: G01D5/26
• 分類號: G01D5/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于信號處理技術領域，具體涉及一種光電轉換輸出信號補償裝置。

背景技術

光電轉換是將光學參量轉換為電參量的過程。由于光電轉換器件自身的特點和限制，傳感器領域常見的光電轉換器的輸出帶寬從幾百赫茲到幾百兆赫茲不等，而且輸出波形多以正弦波為主。由正弦波的傅里葉級數公式可以知道，正弦波有著豐富的高次諧波分量，如果想要準確地還原正弦波，必需要較好地還原高次諧波部分，至少要完整地還原三次諧波以上才能保證信號的完整性。在實際情況下，常見的光電轉換模塊的輸出電信號的帶寬是十分有限的，這點就限制了接收端對輸出電信號的正確接收和采樣。

現有的采樣技術只是對光電轉換模塊的輸出電信號進行簡單的采樣，在這種情況下，即使采樣本身是精準的，也不能改變信號本身是不完整和準確的實事，采樣出來的數字信號也是不準確的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠提高光電轉換精度的光電轉換輸出信號補償裝置。

本發明是這樣實現的：

一種光電轉換輸出信號補償裝置，包括高通濾波器、A/D轉換器、數字信號補償器和加法器；高通濾波器接收來自光電模塊輸出的正弦信號，判斷光電模塊輸出的信號的基本頻率，根據光電模塊輸出的信號的基本頻率設定截止頻率，對光電模塊輸出的信號進行濾波，濾除低頻噪聲，并將其發送給A/D轉換器；A/D轉換器對來自高通濾波器的信號進行A/D轉換，實現對信號的采樣，并將采樣后的信號發送給數字信號補償器；數字信號補償器對接收到的信號進行運算，并將計算得到的信號補償量進行數模換，得到補償信號，并將該信號發送給加法器；加法器接收存儲來自光電模塊輸出的信號和來自數字信號補償器得補償信號，它將光電模塊輸出的信號和由其處理得到的補償信號累加。

如上所述的低頻噪聲為接收到的光電模塊輸出信號中頻率在上述基本頻率以下的信號。

如上所述的采樣頻率不低于光電模塊輸出信號基本頻率的兩倍。

如上所述的采樣頻率為光電模塊輸出信號基本頻率的兩倍或三倍。

如上所述的數字信號補償器根據接收到的信號，分別計算出信號中基本頻率的二次、三次高頻分量的值A2和A3，采用下式計算信號補償量：

A＝α×A2+β×A3；??????????????(1)

式中，α和β分別為信號中基本頻率的二次、三次高頻分量的值對應的加權系數；α的取值范圍為[0，0.4]，β取值范圍為[0.4，1]。

如上所述的數字信號補償器，α為0、0.2或0.4；β為0.4、0.8或1。

如上所述的數字信號補償器采用DSP配套D/A轉換器實現，DSP通過傅里葉卷積算法計算出基本頻率的二次、三次高頻分量的值。

本發明的有益效果在于：

本發明采用信號補償器和加法器，實現了對信號的自適應補償，解決了光電轉換模塊輸出帶寬的不足而帶來的光電轉換信號精度低的問題，提高了光電模塊輸出信號的質量。補償后的光電模塊輸出信號具有更好的眼圖，從而保證了接收到的正弦波的完整性，讓后續的采樣和信號處理更準確、真實。

附圖說明

圖1是本發明的一種光電轉換輸出信號補償裝置的結構原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明的一種光電轉換輸出信號補償裝置進一步的詳細描述：

一種光電轉換輸出信號補償裝置，包括高通濾波器、A/D轉換器、數字信號補償器和加法器。高通濾波器接收來自光電模塊輸出的正弦信號，判斷光電模塊輸出的信號的基本頻率，根據光電模塊輸出的信號的基本頻率設定截止頻率，對光電模塊輸出的信號進行濾波，濾除低頻噪聲，并將其發送給A/D轉換器。高通濾波器可采用現有技術實現，所述的低頻噪聲為接收到的光電模塊輸出信號中頻率在上述基本頻率以下的信號。A/D轉換器對來自高通濾波器的信號進行A/D轉換，實現對信號的采樣，并將采樣后的信號發送給數字信號補償器；采樣頻率不低于光電模塊輸出信號基本頻率的兩倍；一般采樣頻率可為光電模塊輸出信號基本頻率的兩倍或三倍。A/D轉換器為成熟產品，可根據實際需要選擇。數字信號補償器對接收到的信號進行運算，分別計算出信號中基本頻率的二次、三次高頻分量的值A2和A3，采用下式計算信號補償量A：

A＝α×A2+β×A3；??????????????(1)

式中，α和β分別為信號中基本頻率的二次、三次高頻分量的值對應的加權系數；α的取值范圍為[0，0.4]，一般取0、0.2或0.4；β取值范圍為[0.4，1]，一般取0.4、0.8或1。