差动电容传感器数字解调技术研究

发布时间：2021-12-02 02:29

　　倾斜仪是用来检测测地面倾斜微弱变化的仪器,是地形变观测中的主要观测仪器之一,是监测地震和固体潮的重要手段。大地测量中,地壳形变量非常微小,利用差动电容传感器能够检测微小量的变化,它具有精度高、灵敏度高、稳定性好、体积小等优点。目前,地壳形变测量的仪器中采用的差动电容传感器多使用模拟电路,对元器件的性能要求非常高,调试工作量非常大,环境适应性及可靠性差。为了提高测量的可靠性、减少调试工作量,有必要对模拟电路进行数字化改造。差动电容传感器是地壳形变仪器的核心部分,它能将微弱的地壳形变量信号检测出来,检测出的输出电压信号经过锁相放大器检波及滤波后得到所测信号。数字化的第一步是将模拟解调数字化实现,即找出一种合理的数字解调技术。本文围绕数字化解调技术的实现,介绍了差动电容传感器的工作原理以及模拟解调的特点。接着介绍了三种方法用于实现数字解调,分别是数字包络解调、数字正交解调以及运用Goertzel算法的解调。数字包络解调原理与模拟电路中包络解调原理类似,即取出每个载波周期中的最大值。数字正交解调原理也与模拟电路中传统的正交解调原理类似,即通过待解调信号与载波及载波的正交信号相乘得到两路信号,然... 

【文章来源】：中国地震局地震研究所湖北省

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
作者简介
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 背景
    1.2 地壳形变与倾斜仪
    1.3 倾斜仪的发展与现状
        1.3.1 水平摆倾斜仪
        1.3.2 水管倾斜仪
        1.3.3 垂直摆倾斜仪
    1.4 本文研究的主要内容
第2章 垂直摆倾斜仪简介
    2.1 垂直摆倾斜仪的机械结构及工作原理
        2.1.1 垂直摆倾斜仪的机械结构
        2.1.2 垂直摆倾斜仪的工作原理
    2.2 倾斜仪中的差动电容传感器
        2.2.1 电容传感器
        2.2.2 电容传感器的原理
        2.2.3 电容传感器的信号检测
        2.2.4 信号调制
第3章 信号解调
    3.1 模拟解调
        3.1.1 包络检波
        3.1.2 相干解调
        3.1.3 倾斜仪中的同步检波
    3.2 数字解调
        3.2.1 数字包络解调
        3.2.2 数字正交解调
        3.2.3 基于Goertzel算法的解调
第4章 三种数字解调原理及仿真
    4.1 数字解调原理
        4.1.1 数字包络解调原理
        4.1.2 数字正交解调原理
        4.1.3 Goertzel算法解调原理
    4.2 三种数字解调的仿真
        4.2.1 数字包络解调仿真图
        4.2.2 数字正交解调仿真图
        4.2.3 Goertzel算法解调仿真图
    4.3 三种数字解调的仿真结果分析
第5章 总结与展望
致谢
参考文献



本文编号：3527545