李 东 蔡湘平

(北京信息科技大学光电信息与通信工程学院，北京 100192)

0 引言

相位检测是工程领域中最基本的应用之一。随着电子技术和信号处理算法的发展，相位检测技术被广泛应用于阵列信号测向、点发射技术、噪声抵消以及微弱信号检测等方面。针对微弱信号的相位检测，早期采用模拟方法进行。近年来，相位检测逐渐向数字化方向发展，其检测精度一般高于模拟检测方法［1］。

FFT是数字化相位检测中应用最为广泛的方法，但该方法存在较严重的频谱泄漏效应，所以一般要求比较大的采样点数，采样点数越大检测精度越高。正交变换是时变信号相位检测的方法之一，一般采用最小均方自适应算法，其能快速跟踪信号变化，随时检测信号相位，检测精度一般低于FFT算法［2］。对于微弱信号的相位检测，使用FFT和正交变换均不能得到准确的相位检测结果［3］。本文提出一种自适应陷波方法，针对石英晶体的微弱输出信号相位检测，在信噪比为－60 dB下达到相位检测精度为2×10－6的要求。

1 FFT相位检测方法

数字鉴相方法是直接对信号采样，利用采样得到的数字信号进行FFT运算，从而得到信号的离散频谱，最后根据频谱求出信号的相位。其基本原理如下。

满足狄里赫利条件的实域信号的级数展开式为:

式中:a0为直流分量;An为各次谐波幅值分量;φn为各次谐波相位分量;ωn为各次谐波频率分量。对式(1)进行快速傅里叶变换，得:

则对应每个频率的信号相位为:

通过傅里叶变换可以提取各个频率分量的相位和幅度参数。……