【摘 要】
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超声波电源系统中电压电流相位差测量精度影响着换能器振幅稳定性以及系统工作效率。目前基于异或门原理，采用分立数字芯片实现鉴相的方案，存在信号调理电路复杂、线性范围小、精度低等问题。为提高电压电流鉴相精度，该文提出了一种数字鉴相器设计。该数字鉴相器采用正交解调原理鉴相，并使用坐标旋转数字算法在现场可编程逻辑门阵列上实现了鉴相器的设计，简化了电路，减少了杂散信号的干扰。经过Modelsim仿真测试表明在
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（51807075）；
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超声波电源系统中电压电流相位差测量精度影响着换能器振幅稳定性以及系统工作效率。目前基于异或门原理，采用分立数字芯片实现鉴相的方案，存在信号调理电路复杂、线性范围小、精度低等问题。为提高电压电流鉴相精度，该文提出了一种数字鉴相器设计。该数字鉴相器采用正交解调原理鉴相，并使用坐标旋转数字算法在现场可编程逻辑门阵列上实现了鉴相器的设计，简化了电路，减少了杂散信号的干扰。经过Modelsim仿真测试表明在30 dB信噪比条件下鉴相误差为0.21°，最后经过实验测试，数字鉴相器鉴相最大误差绝对值为0.256°，提高了测量精度。
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