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摘要
相位生成载波解调方案广泛应用于激光测振技术，但由于相位调制深度偏差、光强扰动和载波相位延迟等因素会在正交信号中引入非线性误差，系统中一直存在着非线性失真问题。本文提出一种应用于激光测振的改进相位生成载波解调算法，该算法采用低频、大幅值的相位调制和迭代重加权椭圆特殊拟合对两路含有非线性误差的正交信号进行校正以抑制非线性失真。其中，低频相位调制由三角波信号驱动压电换能器生成，确保了小信号情况下椭圆拟合结果的准确性。迭代重加权椭圆特殊拟合将迭代重加权优化技术和椭圆特殊拟合结合，可以减小离群数据的影响并避免拟合结果退化为双曲线，具有精度高、鲁棒性好和计算效率高的优点。实验结果表明改进相位生成载波解调算法可以有效抑制激光测振实验系统的非线性失真，在不同相位调制深度(0.8～3.4 rad)下的解调信号的信纳比和总谐波失真稳定，对应的标准差分别为0.55 dB和0.03%。系统的响应线性度优于99.99%，动态范围可达103.9 dB @ 500 Hz & THD=1%且工作频宽为20～8000 Hz。与传统PGC解调方案相比，该解调方案不仅显著抑制了非线性失真，还克服了椭圆拟合算法在小信号下无法工作的缺点，具有广泛的应用前景。
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