[發(fā)明專(zhuān)利]基于FPGA的反饋信號(hào)控制方法、系統(tǒng)及光模塊調(diào)制器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710282961.X
• 申請(qǐng)日: 2017-04-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107154790B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 阮博
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 烽火通信科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H03H17/04
• 分類(lèi)號(hào): H03H17/04;H04B10/50
• 代理公司: 武漢智權(quán)專(zhuān)利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 張凱

1.一種基于FPGA的反饋信號(hào)控制方法，反饋信號(hào)包括原始信號(hào)和噪聲，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

FPGA接收反饋信號(hào)，并產(chǎn)生一參考正弦信號(hào)和一參考余弦信號(hào)，其中，所述參考正弦信號(hào)與反饋信號(hào)的頻率相同且相位不同，對(duì)所述參考正弦信號(hào)進(jìn)行移相90度獲得所述參考余弦信號(hào)；

將所述參考正弦信號(hào)與反饋信號(hào)依次進(jìn)行乘積運(yùn)算和低通濾波處理后得到第一直流分量，將所述參考余弦信號(hào)與反饋信號(hào)依次進(jìn)行乘積運(yùn)算和低通濾波處理后得到第二直流分量；

將所述第一直流分量和第二直流分量依據(jù)CORDIC算法計(jì)算獲得原始信號(hào)的幅值和相位；

使用原始信號(hào)的幅值和相位輸出控制電壓信號(hào)將反饋信號(hào)的幅值調(diào)整為無(wú)限接近于零；

根據(jù)從當(dāng)前接收的反饋信號(hào)中計(jì)算獲得的原始信號(hào)與從上次反饋信號(hào)中計(jì)算獲得的原始信號(hào)的比較結(jié)果，輸出數(shù)字直流電壓信號(hào)，數(shù)字直流電壓信號(hào)用于將反饋信號(hào)的幅值調(diào)整為無(wú)限接近于零，數(shù)字直流電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換后作為控制電壓信號(hào)。

2.如權(quán)利要求1所述的反饋信號(hào)控制方法，其特征在于：所述原始信號(hào)為V_s、ω和分別為原始信號(hào)的幅值、頻率和相位，t為時(shí)間，V_b為原始信號(hào)的基準(zhǔn)電壓，V_b≠0。

3.如權(quán)利要求2所述的反饋信號(hào)控制方法，其特征在于：所述低通濾波處理的截止頻率依據(jù)原始信號(hào)的頻率確定。

4.如權(quán)利要求3所述的反饋信號(hào)控制方法，其特征在于：計(jì)算獲得的原始信號(hào)的幅值和相位為：

其中，所述參考正弦信號(hào)為V_r和分別為所述參考正弦信號(hào)的幅值和相位，所述參考余弦信號(hào)為F₁和F₂分別為所述第一直流分量和第二直流分量，

5.一種基于FPGA的反饋信號(hào)控制系統(tǒng)，反饋信號(hào)包括原始信號(hào)和噪聲，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括：

接收模塊，其用于接收反饋信號(hào)；

參考信號(hào)模塊，其用于產(chǎn)生一參考正弦信號(hào)和一參考余弦信號(hào)，所述參考正弦信號(hào)與反饋信號(hào)的頻率相同且相位不同，對(duì)所述參考正弦信號(hào)進(jìn)行移相90度獲得所述參考余弦信號(hào)；

鎖相放大器，其用于將所述參考正弦信號(hào)與反饋信號(hào)依次進(jìn)行乘積運(yùn)算和低通濾波處理后得到第一直流分量，將所述參考余弦信號(hào)與反饋信號(hào)依次進(jìn)行乘積運(yùn)算和低通濾波處理后得到第二直流分量；

運(yùn)算模塊，其用于將所述第一直流分量和第二直流分量依據(jù)CORDIC算法計(jì)算獲得原始信號(hào)的幅值和相位；

控制模塊，其用于使用原始信號(hào)的幅值和相位輸出控制電壓信號(hào)將反饋信號(hào)的幅值調(diào)整為無(wú)限接近于零；

控制模塊根據(jù)從當(dāng)前接收的反饋信號(hào)中計(jì)算獲得的原始信號(hào)與從上次反饋信號(hào)中計(jì)算獲得的原始信號(hào)的比較結(jié)果，輸出數(shù)字直流電壓信號(hào)，數(shù)字直流電壓信號(hào)用于將反饋信號(hào)的幅值調(diào)整為無(wú)限接近于零，數(shù)字直流電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換后作為控制電壓信號(hào)。

6.如權(quán)利要求5所述的基于FPGA的反饋信號(hào)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述鎖相放大器包括相連接的第一乘法器和第一低通濾波器，以及相連接的第二乘法器和第二低通濾波器，所述第一乘法器對(duì)分別接收的反饋信號(hào)和所述參考正弦信號(hào)進(jìn)行乘積運(yùn)算，所述第一低通濾波器對(duì)所述第一乘法器的輸出信號(hào)進(jìn)行低通濾波處理，所述第二乘法器對(duì)分別接收的反饋信號(hào)和所述參考余弦信號(hào)進(jìn)行乘積運(yùn)算，所述第二低通濾波器對(duì)所述第二乘法器的輸出信號(hào)進(jìn)行低通濾波處理。

7.如權(quán)利要求6所述的基于FPGA的反饋信號(hào)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述第一低通濾波器和第二低通濾波器均為無(wú)限脈沖響應(yīng)IIR低通濾波器，所述第一低通濾波器和第二低通濾波器的截止頻率均依據(jù)原始信號(hào)的頻率確定。

8.一種光模塊調(diào)制器，其特征在于：所述光模塊調(diào)制器采用權(quán)利要求5至7任一項(xiàng)所述的基于FPGA的反饋信號(hào)控制系統(tǒng)對(duì)光模塊調(diào)制器的反饋環(huán)路進(jìn)行監(jiān)控，使得反饋信號(hào)的幅值無(wú)限接近于零。