【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】空間引力波探測(cè)中，級(jí)聯(lián)積分梳狀(CIC)抗混疊濾波器被用于相位計(jì)的抗混疊降采樣。而CIC濾波器通帶不平坦，意味著不同頻率下的衰減不同。因此，在需要對(duì)相位真值高精度測(cè)量的領(lǐng)域，傳統(tǒng)的降采樣方法并不適用。近日，中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所團(tuán)隊(duì)采用基于CIC插值二階多項(xiàng)式(ISOP)架構(gòu)的濾波器，用于補(bǔ)償衰減效應(yīng)。相關(guān)研究成果以O(shè)ptimization Design of Decimation Filter for the Phasemeter in the Space Gravitational Wave Detection為題，發(fā)表在IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement上。
空間引力波探測(cè)主要關(guān)注0.1mHz至1Hz的頻段內(nèi)引力波，要求距離測(cè)量達(dá)到1pm/Hz1/2，對(duì)應(yīng)的相位噪聲水平為2π μrad/Hz1/2。目前國(guó)內(nèi)外相位計(jì)研究的噪聲水平均能夠達(dá)到2π μrad/Hz1/2。空間引力波探測(cè)的角度傳感對(duì)噪聲水平提出了需求，并對(duì)角度的絕對(duì)精度提出了嚴(yán)格限制。系統(tǒng)測(cè)角精度需達(dá)到10nrad，相對(duì)應(yīng)的相位計(jì)抗混疊濾波器在0.1mHz至1Hz內(nèi)的最大衰減需小于8.7×10-4 dB。而現(xiàn)有相位計(jì)系統(tǒng)在對(duì)應(yīng)頻段內(nèi)的最大衰減達(dá)0.1072dB，約有3個(gè)量級(jí)差距，無(wú)法滿(mǎn)足引力波探測(cè)需求。研究提出了CIC-ISOP的抽取濾波方案，使相位計(jì)在0.1mHz至1Hz內(nèi)的最大衰減有了較大改善，滿(mǎn)足引力波探測(cè)8.7×10-4 dB的需求。
研究工作得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃的支持。
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