适用于大口径激光闪烁仪的调制解调方法

摘要

本发明公开了一种适用于大口径激光闪烁仪的调制解调技术，大口径激光闪烁仪是用来测量大气折射率结构常数的设备，利用数字逻辑器件组成多谐振荡电路，输出频率和占空比可调的方波信号，控制激光器发出高频载波激光，经过湍流大气传输时，湍流对载波信号进行振幅调制，调幅波由反射式望远镜接收，并由光电倍增管进行光电转换，通过阴极接地供电电路，并配合电容耦合型信号输出电路滤除背景杂散光等直流噪声成分，随后经跨导放大器放大，输出不含背景的直流调幅信号，该信号经电容耦合成为正负对称的交流方波信号，通过绝对值检波电路获得仅含高频尖峰的直流信号，利用RC时间常数很小的低通滤波电路滤除高频尖峰，完成信号解调，得到湍流脉动信号。调制解调技术的运用改善了大口径激光闪烁仪的信噪比，提高了仪器的抗干扰能力和测量精度，使仪器性能更加稳定，该方法同样适用于利用光电倍增管进行微弱信号探测的其他领域。

主权项

1.适用于大口径激光闪烁仪的调制解调方法，其特征在于：(1)、利用数字逻辑电路组成多谐振荡电路，输出频率和占空比可调的直流方波信号，控制半导体激光器发出载波信号fc(t)；(2)、载波信号在湍流大气中传输，受到湍流波动信号的调制作用，且为振幅调制模式，得到调幅波fm(t)；(3)、利用PMT探测器接收调幅波fm(t)，进行光电转换后，获得包含背景的调幅信号n(t)，此信号表征光电子的数量；(4)、PMT探测器采用阴极接地型供电电路，其电信号输出端外接电容耦合式信号输出电路，以消除慢变的背景杂散光和系统噪声的影响，避免后续信号放大器的饱和，电容耦合式信号输出电路输出不含慢变背景的电流型直流调幅信号i(t)；(5)、调幅信号i(t)经放大器放大后为电压型直流信号ua(t)；(6)、直流信号ua(t)经过电容耦合，成为正负对称的交流方波信号uc(t)，信号幅值保持不变，信号随后进入电压跟随器，电压跟随器对信号没有影响，只进行阻抗变换，隔离前后电路；(7)、交流方波信号uc(t)经绝对值检波电路全波整流后为直流信号ud(t)；(8)、用低通滤波电路滤除方波信号uc(t)中高频成分，最终得到反映湍流脉动信息的直流脉动信号ft(t)。