[发明专利]一种基于MCU的PGC数字解调电路

说明书

技术领域

本发明属于信号解调技术领域，涉及了一种基于STM32F103x8的 PGC数字解调电路。

背景技术

相位产生载波技术(PGC)是在光纤传感技术中一种非常流行的技术，具有解调结构简单，对硬件要求小的特点。

中国发明专利申请201110302332.1基于相位生成载波解调的光纤水下长输管道泄漏检测装置，采用PGC模拟电路解调方法对光纤感测系统检测到的信号进行解调，此种解调方法存在一系列问题：（1）模拟电路模块芯片的温度漂移会引起输出信号的直流漂移，而且这个直流漂移很难从根本上消除；（2）PGC解调采用模拟电路方式实现，就不能充分发挥该技术易于阵列化的优势，同时系统性能受电阻电容特性参数的影响大，稳定性差，以及电路体积大，配置不方便；（3）PGC模拟解调电路中可能引入新的噪声，这些噪声与有用信号想混叠、放大，形成噪声累积且难以分离，不利于检测信号的提取；（4）PGC模拟解调电路中干扰噪声大，对检测信号影响大，从而导致检测系统定位精度不高。

而随着数字信号处理理论和数字处理芯片的迅速发展，数字信号处理的应用范围也在不断扩大。利用数字信号处理技术可以将复杂的解调过程集成到几片数字处理芯片上处理，从而大大简化了系统的调试工作。因此相对于PGC模拟电路解调，PGC数字解调具有不少优点：（1）数字解调的各部分工作完全由软件完成，因此可以消除模拟解调因素引起的直流漂移问题；（2）PGC数字解调有设计相对容易、调试简单、易阵列化处理等优点；（3）PGC数字化解调的数字采集系统采用微处理器，对原来的PGC模拟解调电路改为算法程序实现，使得系统具有较强的灵活性，同时减少了模拟解调电路里的复杂因素引起的干扰噪声，有利于检测信号的提取；（4）PGC数字解调系统能达到较高的检测精度。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种基于MCU的PGC数字解调电路。

一个基于MCU的PGC数字解调电路包括STM32F108xG数字处理芯片、电源电路、运算放大电路、差分驱动电路、第一AD采集电路、第二AD采集电路、DDS信号波形产生电路、差分运算放大电路和干涉信号运算放大电路。

其中本发明中电源电路+ 15V的电源正负极两端使用了二极管，避免了电源正负极接反烧毁整个电路。

电源电路包括接插件P1、第一整流二极管D1、第二整流二极管D5、第一发光二极管D2、第二发光二极管D3、第一电阻R37、第二电阻R41、第一钽电容C50和第二钽电容C52;

所述的接插件P1的1脚与第二整流二极管D5的阴极连接，第二整流二极管D5的阳极与第二钽电容C52的负极、第二电阻R41的一端连接并作为-15V电源输出端，第二电阻R41的另一端与第二发光二极管D3的阴极连接，第二发光二极管D3的阳极和第二钽电容C52的正极接地；接插件P1的3脚与第一整流二极管D1的阴极连接，第一整流二极管D1的阳极与第一钽电容C50的正极、第一电阻R37的一端连接并作为+15V电源输出端，第一电阻R37的另一端与第一发光二极管D2正极连接，第一发光二极管D2的负极接模拟地，第一钽电容C50的负极接模拟地；接插件P1的2脚接模拟地；

差分驱动电路包括差分驱动芯片U6、第三电阻R46、第四电阻R48、第五电阻R49、第六电阻R74、第七电阻R75、第八电阻R51、第九电阻R76、第十电阻R77、第十一电阻R78、第十二电阻R79、第十三电阻R85、第十四电阻R86、第十五电阻R87、第十六电阻R88、第十七电阻R89、第十八电阻R90、第三钽电容C43、第四钽电容C45、第五钽电容C47、第六钽电容C42、第一陶瓷电容C44、第二陶瓷电容C46、第三陶瓷电容C48、第四陶瓷电容C49、第一测试插座TP2、第二测试插座TP3、第三测试插座TP4、第四测试插座TP5和接插件P13；