[发明专利]一种SERF原子自旋陀螺仪用双通道数字锁相放大器

摘要

本发明公开了一种SERF原子自旋陀螺仪用双通道数字锁相放大器，包括输入信号通道、参考信号通道、基于FPGA的数字相关解调模块、数/模转换输出模块、上位机模块；输入信号经过输入信号通道放大、滤波、模/数转换后，得到的数字信号进入现场可编程门阵列(Field‑Programmable Gate Array，FPGA)进行数字相关解调，数字相关解调模块为双通道，同时解调输入信号中的基频分量和二倍频分量的幅值，经过乘法、滤波、运算后分别得到包含基频分量幅值和二倍频分量幅值的平方和结果，经过串口送入上位机模块进行开方运算并显示最后结果，上位机模块控制FPGA，将结果通过数/模转换电路输出。本发明优化了双通道数字锁相放大算法，仅使用两个乘法器，即可实现双频复合信号的同时解调。

主权项

一种SERF原子自旋陀螺仪用双通道数字锁相放大器，其特征在于：包括输入信号通道(11)、参考信号通道(12)、基于FPGA的数字相关解调模块(13)、上位机模块(14)和数/模转换输出模块(15)，其中输入信号通道(11)包含仪器放大电路、低通滤波器、高通滤波器、模/数(A/D)转换电路四个子模块，分别对输入信号进行放大、滤波和模/数转换，参考信号通道(12)将来自光弹调制器的正弦信号转换成方波信号，并分压成可被FPGA直接接受的电平为3.3V的方波信号，数字化后的输入信号和参考信号进入基于FPGA的数字相关解调模块(13)，进行乘法、滤波和一系列的运算之后，得到的平方和结果通过串口送入上位机模块(14)进行开发运算，上位机模块由LabVIEW搭建，得到的一次谐波和二次谐波的幅值在这里显示，并通过串口发回FPGA，控制数/模转换输出模块(15)进行结果输出。