[发明专利]一种基于DDS的原子磁强计相位闭环控制方法

权利要求书

1.一种基于DDS的原子磁强计相位闭环控制方法，其特征在于：本方法包括步骤一DDS频率信号的产生、步骤二磁共振激励信号的相位信息提取和步骤三闭环控制算法。

2.如权利要求1所述的一种基于DDS的原子磁强计相位闭环控制方法，其特征在于：所述步骤一DDS频率信号的产生，DDS频率信号的产生主要由FPGA和DAC来实现，其主要包括相位累加器，正弦ROM查找表和DAC等部分组成，输出频率表示为：

由上式可知，输出频率f₀与频率控制字K、参考时钟f_c和相位累加器的位数N有关，而DDS就是通过改变频率控制字K的大小来实现频率的调整。

3.如权利要求1所述的一种基于DDS的原子磁强计相位闭环控制方法，其特征在于：所述步骤二磁共振激励信号的相位信息提取，磁共振激励信号的相位信息提取，使用双通道高速同步采样AD芯片，对磁共振激励信号及参考信号进行同步采样，并利用DSP实现数字锁相算法；

设同频输入信号和参考信号的表达式分别为：

则两路信号相关检测的结果可表示为：

式中：x_A为输入信号，x_B为参考信号，A为输入信号幅值，B为参考信号幅值，ω为角速度，t为时间，θ_A为输入信号相位，θ_B为参考信号相位,T为积分时间；

对输入路信号和参考路信号进行自相关检测，其表达式为：

式中，Y_A为输入信号自相关检测结果，Y_B为参考信号自相关检测结果，则两路信号的相位差Δθ可由下式求解：

假设参考信号相位信息已知，则磁共振激励信号的相位信息可由公式(5)求解，本步骤降低了幅值的不确定性对系统带来的噪声。

4.如权利要求1所述的一种基于DDS的原子磁强计相位闭环控制方法，其特征在于：所述步骤三、闭环控制算法，闭环控制算法在DSP中实现，将步骤二中由数字锁相算法求解出的磁共振激励信号的相位信息与期望值相比较，把差值带入到闭环控制算法中，得出频率的变化量，并改变DDS的输出频率，由此实现系统的相位闭环控制。