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- LVDT定位傳感器中非線性問題的解決方法-數(shù)字異步振幅解調(diào)技術(shù)
- 來源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2014/9/24
自上個世紀(jì)初 AM 無線電廣播傳輸?shù)呐d起，振幅解調(diào)技術(shù)就一直存在。無論在模擬域還是數(shù)字域，都存在可從信號中提取振幅信息的眾多解決方案。此外，解調(diào)進(jìn)程不僅能提取信號的振幅，同時也能提取傳感器輸出信號相對于傳感器激勵的相位信息。前一種解調(diào)技術(shù)被稱為異步解調(diào)，而后一種技術(shù)則被稱為同步解調(diào)。
根據(jù)上述定義，本文的側(cè)重點將限定在一個特定的振幅-提取技術(shù)類別，即數(shù)字異步振幅解調(diào)。
為什么這一小類技術(shù)至關(guān)重要呢？隨著混合信號集成電路(IC) 高級制造技術(shù)的問世，我們可使用混合信號信號處理器為各種類型的-傳感器提供支持。采用此類傳感器時，信號調(diào)節(jié)一部分在模擬域中進(jìn)行，一部分在數(shù)字域中進(jìn)行。雖然信號調(diào)節(jié)架構(gòu)已具有量化功能，但如果設(shè)計得當(dāng)，這類器件能夠帶來靈活性，為大多數(shù)傳感器應(yīng)用提供足夠的準(zhǔn)確度。應(yīng)用工程師能夠輕松為其特定應(yīng)用方案定制信號調(diào)節(jié)器，從而可加速其產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)程。
TI 推出的 PGA450-Q1 就是混合信號信號調(diào)節(jié)器的典型范例，可用于超聲波停車輔助應(yīng)用中采用的汽車傳感器。具體而言，該信號調(diào)節(jié)器先使用放大器將電信號放大，然后再使用數(shù)字異步振幅解調(diào)技術(shù)提取信號振幅。
探討數(shù)字異步振幅解調(diào)技術(shù)的兩種方法：峰值法和均值法。
峰值法
在本異步解調(diào)方法中，可提取每個頻率周期的傳感器輸出信號峰值，也就是說，該過程將在底層載波信號的頻率下使信號及時離散。
如果我們已經(jīng)知道了底層信號的頻率（通常都是這樣的），而且如果信號呈正弦波（這是典型的高頻率激勵信號），則提取的峰值就是每個周期中正弦波的振幅。也就是說，第 n 個載波頻率周期的峰值可以表達(dá)為下列數(shù)學(xué)式：
PGA450-Q1 可實施峰值解調(diào)法。
均值法
采用異步解調(diào)法時，可首先對傳感器信號進(jìn)行整流。整流輸出隨后使用低通濾波器進(jìn)行濾波。等式 1 中描述的信號全波整流輸出用數(shù)學(xué)式表達(dá)為：
其中 u(t) 是振幅等于 1、頻率等于ωC 的方波。
因此，整流后的輸出可以表達(dá)為：
然后使用增益為 0dB、截止頻率為ωC 的低通濾波器對整流輸出進(jìn)行濾波，濾波后的輸出可表示為：
公式 6 表示可使用這種方法提取信號。（未完待續(xù)）
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