论文部分内容阅读
目前,声表面波(SAW)传感器以其无线、无源等优点引起了人们的广泛关注。而延迟线型SAW传感器因其兼具传感和标签的性能,更是得到各领域尤其是物流领域的青睐。但是开发该种传感器系统最具有挑战的是解调问题。各种复杂因素影响解调的精度,因此研究延迟线型SAW传感器回波信号的解调方法非常关键。本文对延迟线型SAW传感器解调方法的研究现状和常用的解调方法进行了分析,在此基础上提出了时延解调和相位解调相结合的方法。主要包括以下3个方面的内容:①介绍了延迟线型SAW传感器系统,讨论了系统方案。讨论了基于SAW温度传感器的温度测量原理,尤其是讨论了相位测量中的相位模糊问题。理论分析表明,结合时延测量和相位测量可唯一确定待测量,可克服相位模糊问题。②研究了回波信号的特性。回波信号具有波形相对稳定性和可控性的特点和具有输入频率不变性的特点。论文分析了不严格正交解调和不严格相干条件会引起解调的误差。实验研究表明,各种误差会降低正交解调的精度,影响相位测量的精度甚至无法测量相位。③重点讨论了延迟线型SAW温度传感器的解调方法。论文分析比较了几种基带I/Q信号预处理方法,选取了邻域二次平均的平滑方法。讨论了基带I/Q信号波形定位方法,引入“质心”概念来测量基带脉冲波形位置,解决了波形较高精度的定位问题。结合回波信号的平滑方法和波形定位方法,利用测量相位,提出了一种适用于延迟线型SAW温度传感器的高精度、强抗噪声的解调算法。实验结果表明,该解调方法解决了相位测量的模糊度问题,利用质心定位和相位测量的方法,实现了延迟线型SAW温度传感器的高精度、强抗噪声能力的解调。这些研究结果SAW传感器及其RF标签走向实用化具有重要意义。