[發(fā)明專利]一種小型低插損單尺度聲表面波小波變換器件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210019947.8
• 申請(qǐng)日: 2012-01-20
• 公開（公告）號(hào): CN102571025A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣華;盧文科;章國(guó)安;徐晨;沈士根
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類號(hào): H03H9/02
• 分類號(hào): H03H9/02;H03H9/145
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;柏子雵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種小型低插損單尺度聲表面波小波變換器件，屬于通信信號(hào)處理領(lǐng)域。

背景技術(shù)

小波變換能夠根據(jù)頻率的高低自動(dòng)調(diào)節(jié)時(shí)頻分析窗口的大小，是一種自適應(yīng)的時(shí)頻分析方法。隨著小波變換應(yīng)用的日益廣泛，目前已經(jīng)有多種方法研究如何實(shí)現(xiàn)小波變換，例如采用軟件程序或硬件技術(shù)實(shí)現(xiàn)。由于小波變換的算法復(fù)雜，采用軟件程序?qū)崿F(xiàn)時(shí)其執(zhí)行效率受到計(jì)算機(jī)CPU(Central?Processing?Unit)和內(nèi)存容量等硬件的限制，因此有時(shí)會(huì)難以滿足實(shí)時(shí)處理的需要。目前，采用硬件技術(shù)實(shí)現(xiàn)小波變換越來(lái)越受到重視，正成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。例如，采用數(shù)字集成電路VLSI技術(shù)實(shí)現(xiàn)，模擬集成電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)，optical?devices實(shí)現(xiàn)和SAW器件實(shí)現(xiàn)。采用SAW器件實(shí)現(xiàn)小波變換最早是由朱長(zhǎng)存、盧文科、魏培永等人首先提出來(lái)的，由于聲表面波器件具有體積小、靈敏度高、重復(fù)性好、穩(wěn)定性高、無(wú)源且可與數(shù)字技術(shù)兼容等特點(diǎn)，因此具有良好的實(shí)用價(jià)值。但是鑒于在早期研究的單尺度聲表面波小波變換器件中，小波變換是采用普通兩換能器BDT-BDT結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這種BDT-BDT結(jié)構(gòu)的叉指換能器是雙向損耗，整個(gè)器件的損耗較大，故對(duì)于要求體積小、重量輕、低功耗的移動(dòng)通信設(shè)備，特別是作為接收機(jī)前端濾波器是不能接受的。同時(shí)，早期器件的體積受到叉指換能器指對(duì)數(shù)和指條寬度的限制，體積較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種插損和體積均較小的單尺度聲表面波小波變換器件。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種小型低插損單尺度聲表面波小波變換器件，包括一壓電基片，其特征在于：在壓電基片上沿聲表面波傳播方向放置有輸入單相單向換能器及輸出單相單向換能器，輸入單相單向換能器的反射電極采用抽指加權(quán)，輸出單相單向換能器的反射電極采用切趾加權(quán)，或者輸入單相單向換能器的反射電極采用切趾加權(quán)，輸出單相單向換能器的反射電極采用抽指加權(quán)。

優(yōu)選地，所述壓電基片采用機(jī)電耦合系數(shù)為0.055的壓電材料Y128°X-LiNbO₃制作。

本發(fā)明提供的小型低插損單尺度聲表面波小波變換器件采用單相單向換能器-單相單向換能器結(jié)構(gòu)(以下簡(jiǎn)稱為SPUDT-SPUDT結(jié)構(gòu))，其輸入換能器接收的是電信號(hào)，經(jīng)過(guò)輸入換能器之后輸出的是聲信號(hào)，聲信號(hào)在壓電基片上傳播，通過(guò)輸出換能器再將聲信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，最后單尺度輸出的是電信號(hào)。其輸出頻響為輸入換能器和輸出換能器頻響的乘積。

由于采用了以上技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果：本發(fā)明具有小型化、低插入損耗，適應(yīng)于通信系統(tǒng)中頻模擬信號(hào)處理的特點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中叉指換能器加權(quán)技術(shù)示意圖，其中左邊叉指換能器為抽指加權(quán)，右邊叉指換能器為切趾加權(quán)示意圖；

圖2為本發(fā)明的具體實(shí)施方式中所公開的小型低插損單尺度聲表面波小波變換器件結(jié)構(gòu)示意圖，采用SPUDT-SPUDT結(jié)構(gòu)，并且左邊叉指換能器為抽指加權(quán)，右邊叉指換能器為切趾加權(quán)。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以一優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說(shuō)明如下。

本發(fā)明提供了一種小型低插損單尺度聲表面波小波變換器件，該器件采用SPUDT-SPUDT結(jié)構(gòu)，包括輸入單相單向換能器及輸出單相單向換能器，并且輸入單相單向換能器及輸出單相單向換能器分別采用抽指加權(quán)和切趾加權(quán)技術(shù)，即輸入換能器采用抽指加權(quán)，輸出換能器采用切趾加權(quán)，或者輸入換能器采用切趾加權(quán)，輸出換能器采用抽指加權(quán)。壓電基片采用機(jī)電耦合系數(shù)為0.055的壓電材料Y128°X-LiNbO₃。輸入單相單向換能器輸入的是要處理的帶噪中頻模擬信號(hào)，經(jīng)過(guò)輸入換能器之后輸出的是聲信號(hào)，聲信號(hào)在壓電基片上傳播，通過(guò)輸出換能器再將聲信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，最后由輸出單相單向換能器輸出經(jīng)過(guò)小波變換之后的信號(hào)，輸出頻響為輸入換能器和輸出換能器頻響的乘積。本發(fā)明具有小型化、低插入損耗，適應(yīng)于通信系統(tǒng)中頻模擬信號(hào)處理的特點(diǎn)。

本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式如圖2所示，在圖2中，虛線部分表示抽指，抽指的原則是按照器件的總輸出頻響為輸入換能器和輸出換能器頻響的乘積，即輸入換能器通過(guò)抽指加權(quán)所得到的脈響包絡(luò)函數(shù)和輸出換能器通過(guò)切趾加權(quán)所得到脈響包絡(luò)函數(shù)相卷積的結(jié)果為小波函數(shù)。

圖2中的單尺度聲表面波小波變換器件適用于任意尺度的小波變換器件，抽指和切趾受到該圖大小的局限，只是畫出局部的示意。而在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，輸入換能器和輸出換能器的指條數(shù)將很多。