[發(fā)明專利]雙頻激光信號(hào)處理板卡測(cè)量通道間一種實(shí)時(shí)相位延遲補(bǔ)償方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211596523.8
• 申請(qǐng)日: 2022-12-12
• 公開（公告）號(hào): CN116164636A
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊顯名;呂紹綿;張文濤;杜浩;丁澳;韓雪;郭逸璇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 桂林電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B9/02055
• 分類號(hào): G01B9/02055;G01B11/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.雙頻激光信號(hào)處理板卡測(cè)量通道間一種實(shí)時(shí)相位延遲補(bǔ)償方法，方法包括：

步驟1、雙頻激光干涉系統(tǒng)信號(hào)處理辦卡設(shè)計(jì)有四條信號(hào)通道，由于光路、電路等因素的影響，導(dǎo)致不同測(cè)量通道間產(chǎn)生時(shí)間延遲Δt，從而導(dǎo)致不同測(cè)量通道之間產(chǎn)生相位延遲θ，以第一測(cè)量通道為基準(zhǔn)，兩測(cè)量通道信號(hào)如下：

其中A_m1、A_m2表示數(shù)字干涉信號(hào)的幅值，f₁、f₂為兩激光的頻率，f′激光器含有的頻率不確定度，Δf為多普勒頻移，θ＝2π(f₁-f₂+Δf+f′)Δt，表示兩通道間的相位延遲，方便起見用ω＝2π(f₁-f₂+Δf+f′)，則兩測(cè)量通道信號(hào)改為：

步驟2、通過測(cè)頻模塊1得出兩測(cè)量通道頻率ω＝2π(f₁-f₂+Δf+f′)，利用第一數(shù)字信號(hào)頻率合成器2生成兩正交信號(hào)f_sin、f_cos，具體信號(hào)如下：

f_sin＝sin(ωt)

f_cos＝cos(ωt)

步驟3、f_m2在FPGA內(nèi)部分別與第一數(shù)字頻率合成器2生成的正交信號(hào)f_sin、f_cos利用第一乘法器3、第二乘法器4相乘進(jìn)行混頻運(yùn)算，獲得f_m2sin、f_m2cos，具體公式如下：

步驟4、對(duì)信號(hào)利用第一低通濾波器5進(jìn)行低通濾波，濾除兩路信號(hào)的高頻分量得f_m2sin、f_m2cos，具體如下：

步驟5、對(duì)兩濾除高頻分量的信號(hào)f_m2sin、f_m2cos利用反正切運(yùn)算模塊6從而求解出相位延遲θ，具體公式如下：

步驟6、通過第二數(shù)字頻率合成器7生成ω₀＝2πf₀的信號(hào)cos(ω₀t+θ)，與f_m2利用第三乘法器8進(jìn)行混頻，后對(duì)信號(hào)利用第二低通濾波器9進(jìn)行低通濾波，去除混頻后的信號(hào)的高頻分量，具體公式如下：

步驟7、將信號(hào)D₁與第三數(shù)字頻率合成器10生成信號(hào)cosω₀t利用第四乘法器11進(jìn)行混頻，對(duì)信號(hào)利用第三低通濾波器12進(jìn)行低通濾波，去除混頻后的信號(hào)的高頻分量，從而消除兩測(cè)量通道間信號(hào)的相位延遲θ，具體公式如下：

f_m2′＝4D₂