CN116346558A - 一种生成正交信号的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种生成正交信号的方法及系统，该方法为：获取待处理信号；将待处理信号分成第一信号和第二信号，第一信号和第二信号之间具有任意相位差；将第一信号和第二信号进行相加以得到第三信号，及将第一信号和第二信号进行相减以得到与第三信号严格正交的第四信号。本方案中，将待处理信号分成具有任意相位差的第一信号和第二信号。将第一信号和第二信号分别进行相加和相减，以得到严格正交的第三信号和第四信号，进而可以确保相位解调结果准确。

Description

一种生成正交信号的方法及系统

技术领域

本发明涉及相位解调技术领域，具体涉及一种生成正交信号的方法及系统。

背景技术

相位可以用来在传感领域传感信息，也可以用来在信息通信领域携带想要传递的调制信息，因此相位解调在通信、传感、雷达、遥感等领域至关重要。

在基于待处理信号进行相位解调时，如果待处理信号不严格正交，会导致相位解调结果产生误差，进而影响探测结果或者信息传输质量等。例如在通过相位信息携带传感信号的传感领域，相位解调结果产生误差会影响探测到的传感信号；又例如在光通信或射频通信领域，相位解调结果产生误差会导致误码率的上升，进而影响信息传输质量。

因此，目前亟需一种能够生成严格正交的待处理信号的方法以确保相位解调结果准确。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种生成正交信号的方法及系统，以生成严格正交的待处理信号。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

本发明实施例第一方面公开一种生成正交信号的方法，所述方法包括：

获取待处理信号，所述待处理信号为正交相位解调过程中生成正交参量的源信号；

将所述待处理信号分成第一信号和第二信号，所述第一信号和所述第二信号之间具有任意相位差；

将所述第一信号和所述第二信号进行相加以得到第三信号，及将所述第一信号和所述第二信号进行相减以得到与所述第三信号严格正交的第四信号。

优选的，将所述待处理信号分成第一信号和第二信号，包括：

对所述待处理信号进行频谱搬移，以使载波频率大于待解调相位的频率；

对进行频谱搬移后的所述待处理信号进行反傅里叶变换，得到时域上的第一信号；

对所述第一信号做固定时间延迟，以得到第二信号。

优选的，将所述待处理信号分成第一信号和第二信号，包括：

将所述待处理信号输入第一功分器，以使所述第一功分器输出两路第一信号；

将所述第一功分器输出的第一路所述第一信号输入时间延迟器做相移，以使所述时间延迟器输出第二信号。

优选的，将所述第一信号和所述第二信号进行相加以得到第三信号，及将所述第一信号和所述第二信号进行相减以得到与所述第三信号严格正交的第四信号，包括：

将所述第一功分器输出的第二路所述第一信号输入第二功分器，以使所述第二功分器输出两路所述第一信号，及将所述时间延迟器输出的所述第二信号输入第三功分器，以使所述第三功分器输出两路所述第二信号；

将所述第二功分器输出的第一路所述第一信号和所述第三功分器输出的第一路所述第二信号输入第一处理器进行相加，以使所述第一处理器输出第三信号；

将所述第二功分器输出的第二路所述第一信号和所述第三功分器输出的第二路所述第二信号输入第二处理器进行相减，以使所述第二处理器输出与所述第三信号严格正交的第四信号。

优选的，还包括：

对所述第三信号和所述第四信号做比值后求反正切以解算所述待处理信号的待解调相位，或者，对所述第三信号和所述第四信号进行微分交叉相乘以解算所述待解调相位。

本发明实施例第二方面公开一种生成正交信号的系统，所述系统包括：

获取单元，用于获取待处理信号，所述待处理信号为正交相位解调过程中生成正交参量的源信号；

第一处理单元，用于将所述待处理信号分成第一信号和第二信号，所述第一信号和所述第二信号之间具有任意相位差；

第二处理单元，用于将所述第一信号和所述第二信号进行相加以得到第三信号，及将所述第一信号和所述第二信号进行相减以得到与所述第三信号严格正交的第四信号。

优选的，所述第一处理单元具体用于：对所述待处理信号进行频谱搬移，以使载波频率大于待解调相位的频率；对进行频谱搬移后的所述待处理信号进行反傅里叶变换，得到时域上的第一信号；对所述第一信号做固定时间延迟，以得到第二信号。

优选的，所述第一处理单元具体用于：将所述待处理信号输入第一功分器，以使所述第一功分器输出两路第一信号；将所述第一功分器输出的第一路所述第一信号输入时间延迟器做相移，以使所述时间延迟器输出第二信号。

优选的，所述第二处理单元包括：

第一输入模块，用于将所述第一功分器输出的第二路所述第一信号输入第二功分器，以使所述第二功分器输出两路所述第一信号，及将所述时间延迟器输出的所述第二信号输入第三功分器，以使所述第三功分器输出两路所述第二信号；

第二输入模块，用于将所述第二功分器输出的第一路所述第一信号和所述第三功分器输出的第一路所述第二信号输入第一处理器进行相加，以使所述第一处理器输出第三信号；

第三输入模块，用于将所述第二功分器输出的第二路所述第一信号和所述第三功分器输出的第二路所述第二信号输入第二处理器进行相减，以使所述第二处理器输出与所述第三信号严格正交的第四信号。

优选的，所述系统还包括：

解算单元，用于对所述第三信号和所述第四信号做比值后求反正切以解算所述待处理信号的待解调相位，或者，对所述第三信号和所述第四信号进行微分交叉相乘以解算所述待解调相位。

基于上述本发明实施例提供的一种生成正交信号的方法及系统，该方法为：获取待处理信号；将待处理信号分成第一信号和第二信号，第一信号和第二信号之间具有任意相位差；将第一信号和第二信号进行相加以得到第三信号，及将第一信号和第二信号进行相减以得到与第三信号严格正交的第四信号。本方案中，将待处理信号分成具有任意相位差的第一信号和第二信号。将第一信号和第二信号分别进行相加和相减，以得到严格正交的第三信号和第四信号，进而可以确保相位解调结果准确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种生成正交信号的方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种生成正交信号的方法的原理示意图；

图3为本发明实施例提供的一种生成正交信号的方法的架构示意图；

图4为本发明实施例提供的通过数字域得到第一信号和第二信号的流程图；

图5为本发明实施例提供的通过物理系统得到第一信号和第二信号的另一流程图；

图6为本发明实施例提供的一种生成正交信号的方法的另一架构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种生成正交信号的系统的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

由背景技术可知，相位可以用来在传感领域传感信息，也可以用来在信息通信领域携带想要传递的调制信息，因此相位解调在通信、传感、雷达、遥感等领域至关重要。

发明人经研究发现，在相位解算领域，目前应用较为广泛的方法为正交相位解调法和基于3×3耦合器的相位解调法。正交相位解调法的原理是：使含有射频载波的待处理信号与两个同频率相位正交信号相乘，得到正交低频待处理信号和载波的二倍频信号，低通滤波去除高频分量，得到两路相位正交的待处理信号，进一步通过做比值求反正切解算相位的具体值。正交相位解调法的典型应用有IQ解调器，但是，IQ解调器最大的问题是相位的不严格正交，并且采样后的数字IQ解调中的滤波步骤也会严重限制信号带宽。

基于3×3耦合器的相位解调法的原理主要依靠3×3光纤耦合器产生三路功率等分、相位两两相差120°的信号，三路信号联立解算待测相位的具体值。但是，3×3光纤耦合器为光纤器件，其内部采用熔融拉锥式工艺，很难做到对输出三路光信号相位差的严格控制，当3×3光纤耦合器输出的三路信号两两之间的相位差不是120°时，在基于3×3耦合器的相位解调法中却依然将它当做120°相差联立求解，解算结果就会出现谐波失真。

上述提及的正交相位解调法和基于3×3耦合器的相位解调法都是通过一定的物理器件，将包含待解调相位的信号分成具有固定且已知相位差的几路信号；前述正交相位解调法和基于3×3耦合器的相位解调法都存在以下问题：在实际中，通过物理器件很难做到对相位差的准确控制，当相位差不准确时会对解算结果带来误差，从而影响探测结果或者信息传输质量等。

例如：在基于前向干涉型光纤振动传感系统中，当解算出来的振动相位不准确时，利用互相关或其它算法进行的振动定位结果也会因此产生偏差。又例如：在通过相位信息携带传感信号的传感领域，相位解调结果产生误差会影响探测到的传感信号。又例如：在光通信或射频通信领域，相位解调结果产生误差会导致误码率的上升，进而影响信息传输质量。

总而言之，上述提及的正交相位解调法和基于3×3耦合器的相位解调法等现有方法，均存在无法生成严格正交的待处理信号等问题。

因此，本方案提出一种生成正交信号的方法及系统，将待处理信号分成具有任意相位差的第一信号和第二信号。将第一信号和第二信号分别进行相加和相减，以得到严格正交的第三信号和第四信号，进而可以确保相位解调结果准确，此外本方案本身也没有带宽限制，以下通过各个实施例对本方案进行详细说明。

参见图1，示出了本发明实施例提供的一种生成正交信号的方法的流程图，图1包括以下步骤：

步骤S101：获取待处理信号。

在具体实现步骤S101的过程中，获取待处理信号，待处理信号为正交相位解调过程中生成正交参量的源信号。具体来说，待处理信号I(t)的具体内容如公式（1）。

（1）

在公式（1）中，A为信号幅度，

为待解调相位，I(t)为待处理信号；/>

和I(t)都是时变信号。

步骤S102：将待处理信号分成第一信号和第二信号。

在具体实现步骤S102的过程中，将待处理信号分成具有任意相位差的第一信号和第二信号；也就是说，将待处理信号分成第一信号和第二信号，第一信号和第二信号之间具有任意相位差（具体为任意且固定的相位差）。

例如：将公式（1）示出的待处理信号分成第一信号和第二信号这两路信号，使第一信号和第二信号产生一个任意相位差；第一信号和第二信号的具体内容如公式（2）。

（2）

在公式（2）中，

为第一信号，/>

为第二信号，a为第一信号和第二信号之间的相位差，a可以是任意常数。

步骤S103：将第一信号和第二信号进行相加以得到第三信号，及将第一信号和第二信号进行相减以得到与第三信号严格正交的第四信号。

需要说明的是，对于具有任意相位差的两个向量，该两个向量分别相加和相减，根据矢量合成法则，新合成的两个向量（相加得到的向量和相减得到的向量）相互垂直。

具体而言，如图2示出的一种生成正交信号的方法的原理示意图中，虚线箭头所表示的向量（

）和粗实线箭头所表示的向量（/>

）之间具有任意相位差a；将前述两个向量分别进行相加和相减，可以得到新合成的两个向量；新合成的两个向量为图2中细实线所表示的向量①和向量②，向量①和向量②相互垂直。

基于上述内容，在具体实现步骤S103的过程中，将待处理信号分成具有任意相位差的第一信号和第二信号后，将第一信号和第二信号分别相加和相减，以得到严格正交的第三信号和第四信号。

具体来说，将第一信号和第二信号进行相加以得到第三信号，及将第一信号和第二信号进行相减以得到第四信号，通过上述图2的内容可见，第三信号和第四信号严格正交。

例如：将公式（2）中所示出的第一信号

和第二信号/>

分别相加和相减，从而得到第三信号和第四信号，具体计算过程如公式（3）。

（3）

在公式（3）中，

为第三信号，/>

为第四信号。将公式（2）代入公式（3）中，可以得到如公式（4）所给出的内容。

（4）

通过上述公式（4）所给出的内容可见，当a为常数时，第三信号

和第四信号

严格正交。

一些实施例中，通过以上方式得到严格正交的第三信号和第四信号之后，对第三信号和第四信号做比值后求反正切以解算待处理信号的待解调相位，或者，对第三信号和第四信号进行微分交叉相乘以解算待处理信号的待解调相位，从而得到相位解调结果。

也就是说，可通过对第三信号和第四信号做比值求反正切或者微分交叉相乘来解算待解调相位，以得到相位解调结果。

需要说明的是，本方案生成严格正交的第三信号和第四信号的方式，可以应用在雷达或通信领域的接收机中正交信号的获得，进而利用严格正交的信号来解调幅相调制信息。

对本方案所生成的严格正交的第三信号和第四信号进行相位解算所得到的相位解调结果，可以在通信领域中用来解码传输的信息，也可以在传感领域中用来探测相位携带的传感信号进而实现信号探测或定位等目的。

在本发明实施例中，将待处理信号分成具有任意相位差的第一信号和第二信号。将第一信号和第二信号分别进行相加和相减，以得到严格正交的第三信号和第四信号，进而可以确保相位解调结果准确。

为更好解释说明上述本发明实施例图1中各个步骤的内容，通过图3示出的一种生成正交信号的方法的架构示意图进行举例说明；如图3所示，先将待处理信号分成具有任意相位差的第一信号和第二信号；再将第一信号和第二信号分别相加和相减，得到严格正交的第三信号和第四信号；最后基于严格正交的第三信号和第四信号进行相位解算从而得到相位解调结果。

需要说明的是，本方案提出的一种生成正交信号的方法可以通过数字域实现，也可以通过物理系统实现。

通过数字域实现本方案的关键在于固定相移a的实现，由于采样率的限制，采样得到的信号频率不会很高；当载波频率不是远大于待解调相位的频率（待解调时变相位频率）时，通过固定时间延迟所做的相移则不是固定不变的；因此本方案通过搬移频谱得到高频载波，从而实现数字域的固定相移，进而通过数字域实现生成正交信号的方法。

进一步需要说明的是，关于固定相移a的数字域实现，在实际操作中，相移的一般思路是通过时间延迟实现，当信号存在一个角频率为

的载波时，该信号可以表示为公式（5）。

（5）

对公式（5）示出的信号经过固定时间延迟

之后，该信号可以表示为公式（6）。

（6）

公式（5）和公式（6）所示出的两路信号的相位差为

，当待解调相位的频率相比于载波频率小很多时，可以认为该两路信号的相位差为一恒定值/>

，这要求载波频率远大于待解调相位的频率；但是，当载波频率很大时，对采样率的要求也会同步增大，这样就会导致成本增加。因此，本方案提出通过频谱搬移实现数字域固定相移的方式，可以实现在采样后将原本频率较低的载波变为频率远大于待解调相位的频率的载波，进而实现误差较小的固定相移。

通过数字域实现本方案提出的生成正交信号的方法时，得到第一信号和第二信号的具体方式详见以下图4中各个步骤的说明。通过物理系统实现本方案提出的生成正交信号的方法时，得到第一信号和第二信号的具体方式详见以下图5中各个步骤的说明。

参见图4，示出了本发明实施例提供的通过数字域得到第一信号和第二信号的流程图，图4包括以下步骤：

步骤S401：对待处理信号进行频谱搬移，以使载波频率大于待解调相位的频率。

需要说明的是，通过数字域实现本方案时，设采样得到的含有载波的待处理信号的具体内容如公式（7）。

（7）

在公式（7）中，

为满足当前采样率的一个较低载波频率的角频率。

在具体实现步骤S401的过程中，对待处理信号进行频谱搬移，以使载波频率远大于待解调相位的频率，对于频谱搬移过程中所出现的频谱上的空缺，空缺位置补零。

对待处理信号进行频谱搬移的具体实现为：根据欠采样原理对待处理信号做傅里叶变换，其频谱表现为待解调相位的频谱被调制到载波频率

附近，此时，在频域进行操作以将原本/>

附近的频谱成分搬移到/>

附近位置（其中，k>1，k∈R），在频谱上将载波搬移到高频之后会有频谱上的空缺，空缺位置补零；通过前述方式即完成对该待处理信号进行频谱搬移。

需要说明的是，当载波频率远大于待解调相位的频率时，经过一个较短的固定时延，载波导致的相移就会远大于待解调相位带来的相移，工程上可以近似认为待解调相位带来的相移可以被忽略，相移为载波时延造成，这样就可以实现固定相移。

步骤S402：对进行频谱搬移后的待处理信号进行反傅里叶变换，得到时域上的第一信号。

在具体实现步骤S402的过程中，对待处理信号进行频谱搬移后，对进行频谱搬移后的待处理信号进行反傅里叶变换，得到时域上的第一信号，时域上的第一信号的具体内容详见公式（8）。

（8）

步骤S403：对第一信号做固定时间延迟，以得到第二信号。

需要说明的是，通过步骤S401和步骤S402得到第一信号后，只需要满足搬移后的角频率

远大于待解调相位的角频率，就可以实现在数字域中固定相移a的操作。

在具体实现步骤S403的过程中，对第一信号做固定时间延迟以得到第二信号，第二信号即为时延后的第一信号。

第一信号和第二信号的具体内容详见公式（9）。

（9）

在公式（9）中，

为第一信号，/>

为第二信号；第一信号和第二信号相当于时延前后的两路信号。通过公式（9）可见，第一信号和第二信号之间的相差固定。

上述步骤S401至步骤S403的内容，即为通过数字域得到第一信号和第二信号的相关说明；将通过上述方式所得到的第一信号和第二信号进行相加以得到第三信号，及将第一信号和第二信号进行相减以得到第四信号，第三信号和第四信号严格正交。进而对第三信号和第四信号做比值后求反正切以解算待解调相位，或者，对第三信号和第四信号进行微分交叉相乘以解算待解调相位，从而得到相位解调结果。

采用频谱搬移方式在数字域做相移，可以避免在物理空间中将信号分成两路做相移所导致的差模噪声，同时也可以避免两路信号功率不严格相等所带来的误差。

参见图5，示出了本发明实施例提供的通过物理系统得到第一信号和第二信号的流程图，图5包括以下步骤：

步骤S501：将待处理信号输入第一功分器，以使第一功分器输出两路第一信号。

在具体实现步骤S501的过程中，将待处理信号（可以是待解调射频信号）输入第一功分器，待处理信号经过第一功分器分成两路第一信号；也就是说，将待处理信号输入第一功分器后，第一功分器输出两路第一信号。

步骤S502：将第一功分器输出的第一路第一信号输入时间延迟器做相移，以使时间延迟器输出第二信号。

在具体实现步骤S502的过程中，将第一功分器输出的第一路第一信号输入时间延迟器做相移，时间延迟器输出第二信号。

需要说明的是，第一功分器输出的第一路第一信号，可以是第一功分器输出的任意一路第一信号。

通过上述步骤S501和步骤S502的第一功分器得到第一信号和通过时间延迟器得到第二信号后，一些实施例中，将第一功分器输出的第二路第一信号输入第二功分器，以使第二功分器输出两路第一信号，及将时间延迟器输出的第二信号输入第三功分器，以使第三功分器输出两路第二信号。

具体来说，第一功分器输出的第二路第一信号经过第二功分器分成两路第一信号，时间延迟器输出的第二信号经过第三功分器分成两路第二信号。

需要说明的是，第一功分器输出的第二路第一信号为：第一功分器输出的第一路第一信号以外的另一路第一信号；本方案中的“第一路”和“第二路”仅用于区分两路信号。

将第二功分器输出的第一路第一信号和第三功分器输出的第一路第二信号输入第一处理器进行相加，以使第一处理器输出第三信号。也就是说，通过第一处理器来实现第一信号和第二信号的相加，第一处理器输出第三信号。

将第二功分器输出的第二路第一信号和第三功分器输出的第二路第二信号输入第二处理器进行相减，以使第二处理器输出与第三信号严格正交的第四信号。也就是说，通过第二处理器来实现第一信号和第二信号的相减，第二处理器输出第四信号。

需要说明的是，通过第一处理器得到的第三信号和通过第二处理器得到的第四信号正交但功率不等，因此，需要将第三信号输入第一输出器和将第四信号输入第二输出器来对功率做归一化，从而得到正交且功率相等的第三信号和第四信号，即经过第一输出器输出的第三信号和经过第二输出器输出的第四信号正交且功率相等。

为更好解释说明如何通过物理系统得到第一信号、第二信号、第三信号和第四信号，通过图6示出的一种生成正交信号的方法的另一架构示意图进行举例说明。

图6中包含第一功分器601、时间延迟器602、第二功分器603、第三功分器604、第一处理器605、第二处理器606、第一输出器607、第二输出器608。

结合图6示出的内容可见，将待处理信号输入第一功分器601，待处理信号经过第一功分器601分成两路第一信号。将第一功分器601输出的第一路第一信号输入时间延迟器602做相移，时间延迟器602输出第二信号。

将第一功分器601输出的第二路第一信号输入第二功分器603，第一功分器601输出的第二路第一信号经过第二功分器603分成两路第一信号。将时间延迟器602输出的第二信号输入第三功分器604，时间延迟器602输出的第二信号经过第三功分器604分成两路第二信号。

将第二功分器603输出的第一路第一信号和第三功分器604输出的第一路第二信号输入第一处理器605进行相加，第一处理器605输出第三信号。将第二功分器603输出的第二路第一信号和第三功分器604输出的第二路第二信号输入第二处理器606进行相减，第二处理器606输出与第三信号严格正交的第四信号。

将第三信号输入第一输出器607和将第四信号输入第二输出器608来对功率做归一化，从而输出严格正交且功率相等的第三信号和第四信号。

以上各个实施例是关于生成正交信号的相关说明；本方案可以在不要求某一特定准确相差的条件下生成两路严格正交的信号，进而实现相位准确解算；并且本方案没有带宽限制，可以适用于更加广泛的应用场景。

此外，本方案可以通过数字域实现也可以通过物理系统实现。通过数字域实现本方案时，对于硬件较为复杂的系统来说可以减小系统复杂度，并且通过数字域生成严格正交的信号可以避免实际系统中信号分成两路之后差模噪声的影响。通过物理系统实现本方案时，本方案可以直接利用较为简洁的电路系统来实现两路严格正交的信号的生成。

与上述本发明实施例提供的一种生成正交信号的方法相对应，参见图7，本发明实施例还提供了一种生成正交信号的系统的结构框图，该系统包括：获取单元701、第一处理单元702和第二处理单元703；

获取单元701，用于获取待处理信号，待处理信号为正交相位解调过程中生成正交参量的源信号。

第一处理单元702，用于将待处理信号分成第一信号和第二信号，第一信号和第二信号之间具有任意相位差。

在具体实现中，第一处理单元702具体用于：对待处理信号进行频谱搬移，以使载波频率大于待解调相位的频率；对进行频谱搬移后的待处理信号进行反傅里叶变换，得到时域上的第一信号；对第一信号做固定时间延迟，以得到第二信号。

在另一具体实现中，第一处理单元702具体用于：将待处理信号输入第一功分器，以使第一功分器输出两路第一信号；将第一功分器输出的第一路所述第一信号输入时间延迟器做相移，以使时间延迟器输出第二信号。

第二处理单元703，用于将第一信号和第二信号进行相加以得到第三信号，及将第一信号和第二信号进行相减以得到与第三信号严格正交的第四信号。

在本发明实施例中，将待处理信号分成具有任意相位差的第一信号和第二信号。将第一信号和第二信号分别进行相加和相减，以得到严格正交的第三信号和第四信号，进而可以确保相位解调结果准确。

优选的，结合图7示出的内容，在通过第一功分器得到第一信号和通过时间延迟器得到第二信号的情况下，第二处理单元703包括：第一输入模块、第二输入模块和第三输入模块；各个模块的执行原理如下：

第一输入模块，用于将第一功分器输出的第二路所述第一信号输入第二功分器，以使第二功分器输出两路所述第一信号，及将时间延迟器输出的第二信号输入第三功分器，以使第三功分器输出两路第二信号。

第二输入模块，用于将第二功分器输出的第一路第一信号和第三功分器输出的第一路第二信号输入第一处理器进行相加，以使第一处理器输出第三信号。

第三输入模块，用于将第二功分器输出的第二路第一信号和第三功分器输出的第二路第二信号输入第二处理器进行相减，以使第二处理器输出与第三信号严格正交的第四信号。

优选的，结合图7示出的内容，该系统还包括：

解算单元，用于对第三信号和第四信号做比值后求反正切以解算待处理信号的待解调相位，或者，对第三信号和所述第四信号进行微分交叉相乘以解算待解调相位。

综上所述，本发明实施例提供一种生成正交信号的方法及系统，将待处理信号分成具有任意相位差的第一信号和第二信号。将第一信号和第二信号分别进行相加和相减，以得到严格正交的第三信号和第四信号，进而可以确保相位解调结果准确。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种生成正交信号的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取待处理信号，所述待处理信号为正交相位解调过程中生成正交参量的源信号；

将所述待处理信号分成第一信号和第二信号，所述第一信号和所述第二信号之间具有任意相位差；

将所述第一信号和所述第二信号进行相加以得到第三信号，及将所述第一信号和所述第二信号进行相减以得到与所述第三信号严格正交的第四信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述待处理信号分成第一信号和第二信号，包括：

对所述待处理信号进行频谱搬移，以使载波频率大于待解调相位的频率；

对进行频谱搬移后的所述待处理信号进行反傅里叶变换，得到时域上的第一信号；

对所述第一信号做固定时间延迟，以得到第二信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述待处理信号分成第一信号和第二信号，包括：

将所述待处理信号输入第一功分器，以使所述第一功分器输出两路第一信号；

将所述第一功分器输出的第一路所述第一信号输入时间延迟器做相移，以使所述时间延迟器输出第二信号。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述第一信号和所述第二信号进行相加以得到第三信号，及将所述第一信号和所述第二信号进行相减以得到与所述第三信号严格正交的第四信号，包括：

将所述第一功分器输出的第二路所述第一信号输入第二功分器，以使所述第二功分器输出两路所述第一信号，及将所述时间延迟器输出的所述第二信号输入第三功分器，以使所述第三功分器输出两路所述第二信号；

将所述第二功分器输出的第一路所述第一信号和所述第三功分器输出的第一路所述第二信号输入第一处理器进行相加，以使所述第一处理器输出第三信号；

将所述第二功分器输出的第二路所述第一信号和所述第三功分器输出的第二路所述第二信号输入第二处理器进行相减，以使所述第二处理器输出与所述第三信号严格正交的第四信号。

5.根据权利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于，还包括：

对所述第三信号和所述第四信号做比值后求反正切以解算所述待处理信号的待解调相位，或者，对所述第三信号和所述第四信号进行微分交叉相乘以解算所述待解调相位。

6.一种生成正交信号的系统，其特征在于，所述系统包括：

获取单元，用于获取待处理信号，所述待处理信号为正交相位解调过程中生成正交参量的源信号；

第一处理单元，用于将所述待处理信号分成第一信号和第二信号，所述第一信号和所述第二信号之间具有任意相位差；

第二处理单元，用于将所述第一信号和所述第二信号进行相加以得到第三信号，及将所述第一信号和所述第二信号进行相减以得到与所述第三信号严格正交的第四信号。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第一处理单元具体用于：对所述待处理信号进行频谱搬移，以使载波频率大于待解调相位的频率；对进行频谱搬移后的所述待处理信号进行反傅里叶变换，得到时域上的第一信号；对所述第一信号做固定时间延迟，以得到第二信号。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第一处理单元具体用于：将所述待处理信号输入第一功分器，以使所述第一功分器输出两路第一信号；将所述第一功分器输出的第一路所述第一信号输入时间延迟器做相移，以使所述时间延迟器输出第二信号。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述第二处理单元包括：

第一输入模块，用于将所述第一功分器输出的第二路所述第一信号输入第二功分器，以使所述第二功分器输出两路所述第一信号，及将所述时间延迟器输出的所述第二信号输入第三功分器，以使所述第三功分器输出两路所述第二信号；

第二输入模块，用于将所述第二功分器输出的第一路所述第一信号和所述第三功分器输出的第一路所述第二信号输入第一处理器进行相加，以使所述第一处理器输出第三信号；

第三输入模块，用于将所述第二功分器输出的第二路所述第一信号和所述第三功分器输出的第二路所述第二信号输入第二处理器进行相减，以使所述第二处理器输出与所述第三信号严格正交的第四信号。

10.根据权利要求6-9中任一所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

解算单元，用于对所述第三信号和所述第四信号做比值后求反正切以解算所述待处理信号的待解调相位，或者，对所述第三信号和所述第四信号进行微分交叉相乘以解算所述待解调相位。

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