[發明專利]一種數字信號鑒頻器及其使用方法

在審

• 申請號: 201710850967.2
• 申請日: 2017-09-20
• 公開（公告）號: CN107727928A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 戴承萍
• 申請（專利權）人: 戴承萍
• 主分類號: G01R23/12
• 分類號: G01R23/12;G01S7/285
• 代理公司: 北京方向標知識產權代理事務所(普通合伙)11636
• 代理人: 段斌

1.一種數字信號鑒頻器，包括底座（1），其特征在于，所述底座（1）頂部外壁卡接有外罩（3），且底座（1）頂部內壁卡接有電路板，所述底座（1）一側外壁開有通孔，且通孔內壁卡接有數字信號輸出端（12）和數字信號載入端（11），數字信號輸出端（12）和數字信號載入端（11）分別連接在電路板的輸出端和輸入端上，所述電路板頂部外壁焊接有數字低通濾波器（2）、數控振蕩器（4）、載波通道（6）、A/D轉換器（7）、信號接收帶（9）、載波頻率偏移變頻器（8）和高頻模擬前端（5），且數字低通濾波器（2）的輸入端通過信號線焊接在數控振蕩器（4），數控振蕩器（4）的輸出端通過信號線焊接在載波通道（6），載波通道（6）輸入端和輸出端通過信號線分別焊接在A/D轉換器（7）的輸出端和載波頻率偏移變頻器（8）的輸入端上，所述載波頻率偏移變頻器（8）的輸出端通過信號線連接在信號接收帶（9）的輸入端上，且載波頻率偏移變頻器（8）的輸入端通過信號線連接在高頻模擬前端（5）的輸出端上，所述底座（1）一側外壁焊接有天線（10），且天線（10）的輸出端通過信號線連接在信號接收帶（9）的輸入端上。

2.根據權利要求1所述的一種數字信號鑒頻器，其特征在于，所述載波通道（6）包括有正向頻偏載波通道（13）和負向頻偏載波通道（14），且正向頻偏載波通道（13）和負向頻偏載波通道（14）的載波導向相反。

3.根據權利要求1所述的一種數字信號鑒頻器，其特征在于，所述A/D轉換器（7）的輸出頻率信號為中頻模擬信號，A/D轉換器（7）的型號為SMF18A。

4.根據權利要求1所述的一種數字信號鑒頻器，其特征在于，所述數控振蕩器（4）的輸入頻率信號為數字中頻信號，數控振蕩器（4）的型號為SZ-06。

5.根據權利要求1所述的一種數字信號鑒頻器，其特征在于，所述數字低通濾波器（2）的抽樣檢波頻率為數字低頻信號，數字低通濾波器（2）的型號為DNF05-H-15A。

6.根據權利要求1所述的一種數字信號鑒頻器，其特征在于，所述載波頻率偏移變頻器（8）的輸入頻率導向為正向，且載波頻率偏移變頻器（8）的輸處頻率導向為負向。

7.根據權利要求1和權利要求2所述的一種數字信號鑒頻器，其特征在于，所述載波頻率偏移變頻器（8）的輸入端通過信號線連接在正向頻偏載波通道（13），且載波頻率偏移變頻器（8）的輸出端通過信號線連接在負向頻偏載波通道（14）的輸入端上。

8.根據權利要求1所述的一種數字信號鑒頻器，其特征在于，所述信號接收帶（9）包括有三至四個接收頭，且三至四個接收頭等距離分布在信號接收帶（9）上，接收頭的輸出形式為低導通型。

9.根據權利要求1所述的一種數字信號鑒頻器，其特征在于，所述高頻模擬前端（5）的輸入頻率信號為負向低頻數字信號，且高頻模擬前端（5）的輸出頻率信號為正向高頻數字信號。

10.一種數字信號鑒頻器的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：數字信號鑒頻器是在數字下變頻之后通過數字鑒相獲取相位信息,然后通過相位微分實現數字鑒頻，A/D變換器（7）對中頻模擬信號直接采樣,然后利用數控振蕩器（4）作為數字正交本振,對采樣后的數字中頻信號進行下變頻處理。

11.S2：再經過數字低通濾波器（2）和適當的數據抽取,完成數字正交檢波過程。

12.S3：獲得正交的零中頻信號SI和SQ，然后通過數字鑒相獲和相位微分實現數字鑒頻。

13.S4：假設中頻模擬信號為s(t)=cos(ω0+Δω)t，則A/D變換后為sn=cos(ω0+Δω)nTs，式中,Δω是與中心頻率的頻偏，Ts為采樣周期。

14.S5：數控振蕩器（4）信號為s0n=exp(-jω0nTs),經過數字下變頻、低通濾波和數據抽取之后,零中頻信號為

sIn=↓R{LPF[snRe(s0n)]}=1/2cos(ΔωnTsount)

sQn=↓R{LPF[snIm(s0n)]}=1/2sin(ΔωnTsount)；

式中,↓R為R倍的抽取,用于降低輸出信號采樣率；R為抽取因子；Tsout為輸出采樣周期,Tsout=TsR。