[發明專利]一種基于對數峰值檢波法的寬帶信號檢測方法

有效

• 申請號: 201610103782.0
• 申請日: 2016-02-25
• 公開（公告）號: CN105759128B
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 謝樹果;張彤
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01R29/12
• 分類號: G01R29/12
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 趙文利

1.一種基于對數峰值檢波法的寬帶信號檢測方法，其特征在于：基于寬帶低噪放大器，寬帶對數峰值檢波器和AD采樣電路三部分配合實現；

具體步驟如下：

步驟一、使用寬帶低噪聲放大器將電場傳感信號進行放大，落入寬帶對數峰值檢波器的檢測范圍內；

步驟二、使用寬帶對數峰值檢波器將放大后的電場傳感信號轉化為只保留電場傳感信號峰值信息的輸出電壓；

具體步驟如下：

步驟201、放大后的電場傳感信號經過寬帶對數峰值檢波器的每級對數放大器，輸出端通過檢測單元轉換為電流；

步驟202、將所有對數放大器輸出的電流送至求和電路進行求和；

步驟203、將求和后的電流進行電流-電壓轉換，得到和輸入信號功率成線性關系的輸出電壓V_OUT；

根據寬帶對數峰值檢波器的輸出電壓與輸入電壓之間的關系式：

V_OUT＝V_SLOP/dB×20×lg(V_IN/V_INTERCEPT) (1)

V_OUT為放大后的電場傳感信號的輸出電壓；V_SLOP/dB為對數變化斜率，即每分貝輸入信號變化對應的輸出電壓變化；V_IN為放大后的電場傳感信號的輸入電壓；V_INTERCEPT為截斷電壓，為常數；

將輸入電壓和截斷電壓表示為功率形式，經化簡后得到輸出電壓與輸入功率之間的關系式：

V_OUT＝V_SLOP/dB×(P_IN-P_INTERCEPT) (2)

P_IN為放大后的電場傳感信號的輸入功率：P_IN＝20lgV_IN；P_INTERCEPT為截斷功率：P_INTERCEPT＝20lgV_INTERCEPT；

步驟三、使用AD采樣電路將輸出電壓轉化為數字信號，并傳輸給計算機處理。

2.如權利要求1所述的一種基于對數峰值檢波法的寬帶信號檢測方法，其特征在于：步驟一中所述的電場傳感信號包括高頻信號，低頻信號或者多個頻率信號的疊加。

3.如權利要求1所述的一種基于對數峰值檢波法的寬帶信號檢測方法，其特征在于：所述的步驟三具體為：寬帶對數峰值檢波器的輸出端與AD采樣電路的輸入端相連，同時AD采樣電路與單片機的IO口相連，單片機與計算機USB接口相連；通過在計算機上使用Keil軟件編寫AD采樣程序，并燒寫到單片機中；計算機控制AD采樣電路對寬帶對數峰值檢波器的輸出電壓進行采樣，并通過串口調試助手將數據傳輸給計算機。

4.如權利要求1所述的一種基于對數峰值檢波法的寬帶信號檢測方法，其特征在于：所述的寬帶低噪聲放大器為30dB增益，寬帶對數峰值檢波器選用AD8318芯片搭建，AD采樣電路選用PCF8591芯片搭建；

具體連接為：將寬帶低噪放大器的輸出端接入AD8318芯片的第14管腳作為輸入管腳，使得放大后的電場傳感信號輸入到寬帶對數峰值檢波器當中；AD8318芯片的第7管腳為輸出管腳，第6管腳接入單排2針插件P1的管腳1，同時單排2針插件P1管腳2接地，以單排2針插件P1作為寬帶對數峰值檢波器的輸出端口；PCF8591芯片的第1～4管腳與一個單排4針的插件P2相連作為AD采樣電路的輸入端口；將寬帶對數峰值檢波器的輸出端口P1的管腳1與AD采樣電路的輸入端口P2的管腳1相連，使電場傳感信號峰值信息的輸出電壓輸入到AD采樣電路當中。