数字锁相放大算法MATLAB仿真平台的设计与实现.pdf

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1、3O卷第9期微电子学与计算机Vo1．30No．92013年9月MICROELECTRONICS&COMPUTERSeptember2013数字锁相放大算法MATLAB仿真平台的设计与实现李龙华，梁天翼，贾芸芳(南开大学信息技术科学学院，天津300071)摘要：数字锁相放大(DLIA，DigitalLockInAmplifier)技术是信号分析和处理中的常用方法之一．本文在DLIA基本原理及算法的基础上，利用MATLAB开发环境，设计了基于MATLAB的DLIA算法仿真分析平台，实现了DLIA算法的仿真．本文DLIA仿真分析平台可对DLIA算法中的关键参数设置进行综合评估，并对用户所设

2、置算法及参数的适用性进行分析，较好地满足信号处理算法设计的需要，具有很强的实用性．关键词：数字锁相放大；MATLAB；仿真平台；算法中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1O0O一7180(2O13)O9一。042一O4DesignandRealizationofaMATLABSimulatingPlatformforDigitalLockinAmplifier’SAlgorithmLILong—hua，LIANGTian-yi，JIAYun-fang(CollegeofInformationTechnologicalScience，NankaiUniversity，Tian

3、jin300071，China)Abstract：Digitallock—inamplifier(DLIA)technologyisoneofthepopularmethodsinsignalanalysisandprocessing．AccordingtOtheprinciplesandalgorithmsofDLIA，asimulationandanalyzingplatformforDLIAdesignwasproposedinthisworkbytheuseofMATLAB．Inthiswork，thecalculationoftheDIIAalgorithmswasreal

4、ized，thesettingsofthemainparametersinthecalculationwascomprehensiveestimated．Andthealgorithmsandtheirapplicabilitywereanalyzed．BythispresentedDLIAsimulationplatform，theneedsinthedesignofDLIAcouldbesatisfied，SOitwasbelievedthatitwouldhavepracticalpotentialityinthisfield．Keywords：DIIA；MATLAB；simu

5、latingplatform；algorithm其关键环节，算法设计的质量直接影响DLIA的性1引言能．自上世纪80年代至今先后提出了多种DLIA算锁相放大技术起源于对微弱信号检测的需求，第法，早期的大部分算法主要是通过加减计数或累加一台锁相放大器诞生于1962年，并应用于俄歇电子平均实现锁定放大的，很好满足了当时实验检测的谱仪中，从大量二次电子中测得Auger电子l_】]．随着需要[5-7]．随着DSP技术的进步，数字相关解调算集成电路技术、数字信号处理(、P)技术的飞速发法得以实现，并应用于DLIA，获得了较好的谐波抑展，数字锁相放大(DIJA)已成为这一领域的新趋势，制效果和较

6、宽的工作频率[8]．分段累加算法_9]、快速具有精度高、稳定性好、灵活性强等优点，得到了广泛锁相算法_1D]是DLIA设计中常用方法，其中采样频应用[2]．利用数字锁相放大器构建光电化学型蛋白质率、数据长度等关键参数的设计直接影响DLIA的芯片测控系统，并成功地实现了对多肿瘤标志物的联性能，因此对算法及多种参数设计的仿真与结果分合检测_3]．采用双锁相放大系统，可实现在脉冲强磁析，是DLIA设计中的必要环节．场强干扰环境下微弱电流信号的测量_4]．本文首先简述了DLIA基本原理及数字锁相放在DLIA的设计过程中，互相关算法的设计是大算法理论，然后提出了基于MATLAB的DLIA收稿日

7、期：2012—11-20；修回日期：2O12—12—22基金项目：天津市应用基础及前沿技术研究计划(12JCZDJC22400)第9期李龙华，等：数字锁相放大算法MATLAB仿真平台的设计与实现43互相关算法及其关键参数的仿真分析平台，并对该算法及关键参数的设计进行了仿真和结果分析，这Rzc一x[志]·CEk]≈令si加(7)对于进一步提高DLIA系统的设计效率具有较好的计算幅值和相位得：实际意义．A-2J—Rxs2~—Rxc2(8)2DLIA原理与算法O