[发明专利]一种信号漂移动态校正方法与装置

权利要求书

1.一种信号漂移动态校正装置，其特征在于：包括有耦合电容C1、同相放大电路、低通滤波电路、直流恢复电路、采样保持电路、开关S1以及时序控制电路，所述的耦合电容C1的一端连接有光电探测器前置电路输出端，另一端连接同相放大电路的同相输入端，同相放大电路的输出端连接低通滤波电路的输入端，开关S1与直流恢复电路连接，开关S1的另一端连接同相放大电路的输入端，直流恢复电路的另一端连接低通滤波电路的输出端，在开关S1闭合条件下由同相放大电路、低通滤波电路和直流恢复电路构成的负反馈回路为直流恢复环，采样保持电路分别与低通滤波电路的输出端和时序控制电路连接，采样保持电路的输出端还连接有采集电路，所述的时序控制电路还与开关S1连接；

所述的同相放大电路由运算放大器A1、电阻器R1和电阻器R2构成，耦合电容C1连接运算放大器A1的同相端，运算放大器A1的反相输入端分别连接电阻器R1和电阻器R2，电阻器R1的另一端连接到GND，电阻器R2的另一端连接A1的输出端；

所述的直流恢复电路由运算放大器A2、电阻器R3和电阻器R4构成，在同相放大条件下，输入信号连接运算放大器A2的同相输入端，反相输入端分别连接电阻器R3和R4，其中R3的另一端连接直流恢复参考电压Vref，R4的另一端连接运算放大器A2的输出端；在反相放大条件下，输入信号连接电阻器R3，电阻器R3另一端分别连接运算放大器A2的反相端和电阻器R4，电阻器R4的另一端连接运算放大器A2的输出端，运算放大器A2的同相端连接直流恢复参考电压Vref；

所述的耦合电容C1为非极性或弱极性电容，与同相放大电路的电阻器R1和电阻器R2一起构成高通滤波电路，高通滤波电路的低频截止频率小于有效信号频率下限，即其中R_in为后级电路的输入阻抗，f_L为有效信号的频率下限；

当光电检测器扫描至暗参考时，获取本底信号；当光电检测器扫描场景目标时，获取目标场景数据。

2.根据权利要求1所述的一种信号漂移动态校正装置，其特征在于：所述的低通滤波电路为有源滤波器或者可复位积分低通滤波器。

3.根据权利要求2所述的一种信号漂移动态校正装置，其特征在于：所述的直流恢复电路有两种电路形式，分别为同相放大与反相放大，直流恢复电路与低通滤波电路的极性相反，以保证直流恢复环为负反馈环路。

4.根据权利要求1所述的一种信号漂移动态校正装置，其特征在于：所述的开关S1为由信号控制通断的电子开关。

5.一种信号漂移动态校正方法，其特征在于：具体步骤如下：

步骤一：光电探测器周期性扫描或切换暗目标与场景目标；

步骤二：在探测暗目标期间闭合开关S1，直流恢复环构成负反馈，光电探测器输出变为暗信号，该信号经光电探测器前置电路和耦合电容C1后至A点，经同相放大电路和低通滤波电路后得到B点本底信号；B点电压与直流恢复参考电压比较，差值放大后对耦合电容C1充放电，改变A点电平，经过同相放大与低通滤波后形成新的B点电压，B点电压再次与直流恢复参考电压比较，重复循环上述操作，直到B点电压接近直流恢复参考电压，开关S1断开，直流恢复结束，此时A点直流恢复基准点钳位并保持，其中A点为同相放大电路与开关S1的连接点，B点为直流恢复电路与低通滤波电路的连接点；

步骤三：开关S1断开，直流恢复环断开，A点和B点电压保持，采集B点电压即为当前通道输出的本底信号值；

步骤四：在探测场景目标期间，采样保持电路先跟随B点电压信号，之后信号保持，在信号保持期间采集电路采集该信号得到场景目标数据；

步骤五：完成当前采集周期，判断是否结束采集，如果是，则停止采集，如果否，则流程跳转到步骤一，重新开始新一轮采集；

步骤六：信号处理时，将步骤四中测量的目标场景数据与步骤三测量的本底数据做差；

步骤七：循环执行步骤一至步骤六，即可周期性实现信号漂移的动态校正。