低信噪比下任意波形的微弱信号检测方法及系统

摘要

本发明公开了一种低信噪比下任意波形的微弱信号检测方法及系统，其中系统包括：低噪放大器、锁相环、微处理器、数字频率合成器和运算模块，通过模拟锁相环工作锁定待检微弱信号的频率，利用微处理器测量该锁相环的输出频率，并根据该频率值控制直接数字合成电路产生同频信号，该信号作为相关检测所需的参考信号。运算模块采用乘法器和积分电路实现相关检测，通过步进调整参考信号的相位，使互相关值最大，获得与被测信号同频同相的再生信号，从而实现微弱信号的检测与放大。本发明在低信噪比条件下，具有较好的线性测量特性和较高的准确度，可实现任意波形的微弱信号自动检测和再生放大。

主权项

一种低信噪比下任意波形的微弱信号检测方法，其特征在于，包括以下步骤：将被测信号进行幅度放大，其中为微弱信号，n(t)为噪声；提取微弱信号的频率，并通过数字频率合成器生成与该微弱信号相同波形、相同频率的参考信号U_REF为参考信号幅度；将被测信号与参考信号通过乘法器、积分‑清零器进行相关运算，得到运算值其中K_xy为乘法器系数，NT₀为积分时间，Δω为被测信号与参考信号的频率差，为被测信号与参考信号的相位差；根据获取的运算值控制数字频率合成器合成的参考信号的相位，使参考信号与被测信号的相位差获得最大的相关运算值，并获得微弱信号的幅度A＝2U₀/K_xyU_REF；通过数字频率合成器输出与微弱信号同频同相的再生信号。