[发明专利]一种光载微波信号动态宽频实时数字解调系统

权利要求书

1.一种光载微波信号动态宽频实时数字解调系统，其特征在于：其包括光电转换模块、接收通道模块、模数转换模块、实时解调信号处理模块、整机基准与时序产生控制模块；其中：

所述光电转换模块接收一个光纤激光双频拍波传感器的光载微波信号，以此转换成电信号，并完成所述光纤激光双频拍波传感器的拍波过程，输出含有传感信息的射频调频信号；

所述接收通道模块包括低噪声放大器、自动增益衰减器、抗镜像滤波器、下变频器、本地振荡器、中频滤波器、补偿放大器；低噪声放大器、自动增益衰减器、抗镜像滤波器、下变频器、中频滤波器、补偿放大器依次前后连接在所述光电转换模块与所述模数转换模块之间，本地振荡器提供本地振荡信号至下变频器，自动增益衰减器、本地振荡器均连接于所述整机基准与时序产生控制模块；所述接收通道模块对含有传感信息的射频调频信号经过变频滤波放大处理，以得到中频信号；

所述模数转换模块对中频信号模拟数字转换成中频数字信号；

所述实时解调信号处理模块包括数字零差处理单元、数字相位解调单元、数字频率解调单元、数字高通滤波器、传感器定标转换处理子单元；所述数字零差处理单元完成中频数字信号的数字零差处理得到正交基带信号，所述正交基带信号依次通过所述数字相位解调单元、所述数字频率解调单元完成数字相位解调、数字频率解调，将解调结果进行数字滤波、降采样处理以降低数据率，将降采样后的信号，经过所述数字高通滤波器以滤波传感器的低频干扰信号，再经过所述传感器定标转换处理子单元解调出被测物理量信号，最终以485总线、光以太网数字接口形式送下一级控制处理单元；所述实时解调信号处理模块对中频数字信号进行实时处理，解调传感信号，并将解调结果的被测物理量信号送下一级控制处理单元；

所述整机基准与时序产生控制模块将基准时钟、时序产生控制信号送入所述接收通道模块、所述模数转换模块、所述实时解调信号处理模块，以此协调所述接收通道模块、所述模数转换模块、所述实时解调信号处理模块的有序运行。

2.如权利要求1所述的光载微波信号动态宽频实时数字解调系统，其特征在于：所述自动增益衰减器为单片数控电调衰减器，所述实时解调信号处理模块对中频数字信号进行实时处理，解调传感信号，并将解调结果的被测物理量信号以485总线、光以太网数字接口形式送下一级控制处理单元。

3.如权利要求1所述的光载微波信号动态宽频实时数字解调系统，其特征在于：所述本地振荡器根据所述光纤激光双频拍波传感器的载频大小，将从所述整机基准与时序产生控制模块的基准信号经过直接倍频、间接/直接合成得到所述本地振荡信号，所述下变频器将所述抗镜像滤波器输出的双频拍波信号与所述本地振荡器的本地振荡信号混频，从而将所述双频拍波信号变为中频信号。

4.如权利要求1所述的光载微波信号动态宽频实时数字解调系统，其特征在于：所述数字零差处理单元：完成本地数字振荡器生成，将输入的数字中频信号与本地两路正交中频信号分别相乘、低通滤波后，得到两路正交基带信号，本地数字振荡器含相应数字中频的两路正交信号。

5.如权利要求4所述的光载微波信号动态宽频实时数字解调系统，其特征在于：所述数字相位解调单元：将两路正交基带信号进行相除，之后进行四象限反正切运算，再通过周期扩展，即可得到大动态范围的数字相位解调的相位信号。

6.如权利要求5所述的光载微波信号动态宽频实时数字解调系统，其特征在于：所述数字频率解调单元：将相位信号进行数字微分处理，即可以得到与传感器测量物理量成正比的频率信号。

7.如权利要求6所述的光载微波信号动态宽频实时数字解调系统，其特征在于：所述数字高通滤波器的阶数由下一级处理单元对测量信号的暂态时间所约束，即数字高通滤波器产生的延迟不应超过所约束的暂态时间。

8.如权利要求7所述的光载微波信号动态宽频实时数字解调系统，其特征在于：所述传感器定标转换处理子单元：将事先存储在非易失性存储器中的传感器定标常数，与测得的频率信号相乘，以得到最终的被测物理量信号。