數(shù)字鎖相放大器優(yōu)化設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、鎖相放大器（Lock-in Amplifier, LIA）是一種用來檢測和測量淹沒在復(fù)雜噪聲中的微弱信號的一種精密儀器，且通常情況下被測信號的幅值要遠(yuǎn)小于噪聲信號的幅值。為了減少數(shù)字鎖相放大器的數(shù)字信號處理模塊在硬件實現(xiàn)時所占用的邏輯資源，本文根據(jù)正交矢量型雙相數(shù)字鎖相放大器的檢測結(jié)果與被測信號采樣頻率無關(guān)的特性，采用多抽樣率數(shù)字信號處理理論，將較高采樣率下的被測信號降為較低采樣率下的信號然后進行相應(yīng)的處理。
　?。?）針對正交參

2、考信號的生成，本文采用查找表的原理進行設(shè)計與實現(xiàn)，節(jié)省了3/4的存儲空間。
　?。?）數(shù)字窄帶低通濾波器的性能優(yōu)劣是數(shù)字鎖相放大器能否實現(xiàn)微弱信號檢測的關(guān)鍵，本文以多抽樣率數(shù)字信號處理理論為基礎(chǔ)，設(shè)計了具有高性能的數(shù)字窄帶低通濾波器。在40kHz的采樣率下該濾波器的通帶截止頻率最低為0.1Hz，Q值較高，能夠達(dá)到數(shù)字鎖相放大器對所需濾波器的要求；采用 Hogenaur“剪除”理論的級聯(lián)積分梳狀（CIC Cascade Integr

3、ator Comb）濾波器，在實現(xiàn)時不僅能夠節(jié)省大量的硬件邏輯資源，而且將 CIC濾波器的最小響應(yīng)時間從7.53ns降到6.519ns,即速率從132.66MHz提高到153.40MHz；利用內(nèi)插二階多項式濾波器（ ISOP Interpolated Second Order Pofynomials）對CIC濾波器通帶衰減進行補償，使其通帶內(nèi)的衰減由1.54dB降低到0.4dB左右。
　　通過modlsim仿真結(jié)果與simulin