数字混频是对用离散数据表达的信号做乘法实现的，常见的模式是一路外部输入数字信号和一个数字振荡器（NCO）的信号进行混频，完全由CPU计算得到结果。欠采样、抽取等，也可以视为混频。

楼主这个在我的概念里是彻头彻尾的开关混频啊~

另外请教一下，对激光进行鉴相，是对光的“相位”进行测量还是对其中的调制进行鉴相？如何实现的？

其实这里确实是开关实现混频，但一般混频都用正弦波，这里是对数字信号混频，也是用数字逻辑电路，严格来讲它确实属于数字混频，只是看似没有经过运算，实际上经过异或门已经是一种运算。而如果某些超高频数字信号混频都用CPU来运算的话，恐怕一般的CPU还无法达到要求，而换用逻辑门是更直接的数字混频方法。乘法器固然可以实现，但在这里仅利用最简单的方法。
这里说的激光测距是这样的，不是直接对激光的光波相位鉴相，而是产生一个激光调制信号(方波或正弦波)，对激光管进行调制，然后发射激光反回来对回波信号再进行放大。另外还需要一个与调制波频率接近的本振信号。这里，回波信号和发射的调制信号会产生一个相位差，但频率很高，无法直接鉴相。分别用调制信号和回波信号来和本振信号混频，获得两个低频的频差信号，两个低频频差信号的相位差就是高频信号发射和回波的相位差。通过对低频信号精密数字鉴相等手段，换算成距离。


这种精密的激光测量距离方法精度很高，我手头已经有一款60米量程，绝对误差+-1mm，分辩率1mm的样机～
暂时就分享这么多吧，这已经把很多生产激光测距仪的核心技术原理给倒出来了，再倒更多恐怕别人要XX我了[s:274]

还是没搞懂什么是数字混频，楼主能详细解释下不？学习学习~~

理解楼主的意思了。其实只是说法不一样，在我的概念中，数字系统的基本特点是用量化的数据来表达信号的瞬时幅度，或幅度与相位，或者纯粹的数字量（例如处理数据的计算机）。简单而言，如果数字系统采用二进制编码的话，所有信号都应该使用一定位数的0和1来表示。虽然Σ调制模糊了数字和模拟的概念，但是本质上仍然遵循上述概念。

我的基础比较差，所以无法理解两个模拟的方波经过异或以后怎么得到一个三角波的。按理说如果异或门是理想的，他应该只能得到方波，其上升下降的起始，应服从于输入方波的高低关系。关于这个问题，还希望楼主解惑。

谢谢关于激光测距原理的介绍。换句话说，激光是载波，被幅度调制。关于测距的处理都在调制与解调信号上进行。当然这不是秘密。

楼上春花同志现在在哪里混啊？

两个模拟方波频率接近(即使不接近也仍然可以)但存在频率微小差异的时候，在某些瞬间，两信号同高同低，再过一段时间一高一低，如此循环，循环的频率就是他们的频差。经过异或门以后，把同高同低的时刻都归0，把一高一低的时刻都归1，这样会获得一个占空比随着两信号交错改变的信号，经过RC滤波以后就成了三角波。而且三角波如果经过比较器变换，变成方波以后，方波(等于三角波频率)信号也就是两个高频信号的频差信号。如果两个高频信号其中一个我们令它为本振信号，另一个信号去调制激光，激光发射出去再返回来后，由于相位发生变化，经过这样的混频过程，在低频的频差信号上相位很容易体现出来。毕竟鉴别两高频的信号相位差比较难，但是鉴别两低频信号的相位差就容易得多。

实际上这里有点偷换数字混频的概念，只是看怎么理解。这等于是对两个波特率不同的01信号没有经过量化就直接进入简单运算。但不管怎么样也好，这种最简易的方法却能实现很好的混频效果，如果对于正弦波的混频，最好还是采用乘法器，但如果采用非线性混频器来对方波混频效果却很不好。实际上数字概念，也是把模拟极化的一种表现。如果说非得进行数据运算才算数字化的话，那我们所学的门电路，逻辑电路严格来讲还不算数字电路，是模拟电路的极化而已。

谢谢讲解，原来是这样，我忽略了示波器sweep time的变化。

这种方法挺巧妙的，我们搞鉴相都是AD采了用数字算法处理，楼主这个方法最终应该是用触发器来计时间差求相位差，系统结构简单多了。

同理，如果能把本振信号锁相，那么楼主混频器的输出经过低通，直接就是以电压表示的相位差，AD以后就可以送显示了。就是不知道精度怎么样，因为要在公里级距离上达到1mm的分辨率，鉴相精度在同等波长时仍需达到0.0005度，逆天了。。不知道有没有算错

阶跃信号的积分是斜坡信号吧。刚学过控制工程的机械专业学生路过~

AD对电压采样的精度是很有限的，也存在不稳定性，对电源稳定性要求相当高，比如测距50米，要精确到1mm的话，需要50000分辩率，也就至少要16位AD，假如是3V的电源系统，需要分辨0.06mV，这么精密的电压分辩率，稍微有干扰，杂波信号都会比这个高得多，所以此方法不好。

关于鉴相，如果频差很小，可以采用计时法，如果频差不是很小，比如100Hz或者1000Hz，可以采用一个高频基准信号进行脉冲插入的方法，以计算脉冲来测定相差。

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LZ在ourdev也发了啊。。

1KHz对于仪表鉴相来说并不算高频率，就算用计时法，当FPGA时钟为360M时，也能做到10e-4的精度，反而信号的抖动对误差的贡献大。

没有明白为何不直接对调制和接收解调到的信号进行鉴相，是不是频率太高了不利于鉴相，才需要混频？

另求解脉冲插入的道理~~

fpga时钟能上360M？局部几个LE上300也难，c8的片子125M很不错了

1KHz对于精密的鉴相系统确实不高，但频差如果能做稳定的，当然频差越低越容易鉴相，分辩率会越高，当然要产生两个频差很小的稳定高频信号是有难度的。你说的10-4精度是指时间么？如果鉴相系统使用到360MHz那么高频的时钟来计时，是存在很多不稳定因素的，也是对高频时钟的一种浪费。不直接对调制信号进行鉴相是因为调制信号比较高，直接鉴相精度很低，通过混频降低频率，称为变频，频率每降低10倍，鉴相精度就可以提高10倍。

脉冲插入法是这样的，比如通过混频已经获得了两个1KHz的频差信号，他们存在相位差。把这两个信号也用高速异或门异或一下，那么如果存在相差，就会产生一些高电平脉冲，并且脉宽会随着相位差增大而增大，把这个信号与一个第三方基准频率源(比如是36MHz)再进行与逻辑，就会得到一系列的脉冲。当两个1KHz信号的相位差为0的时候，无脉冲，当他们产生1度相差的时候，每千分之一秒将获得200(注意不是100次)次脉冲。把这些脉冲送入高速计数器就可以对脉冲计数就等于是对相差进行测算，这种方法属于典型的数字鉴相。按此数据对相位差的理论分辩率为0.01度，也就是每个周期拥有36000分辩率，如果测量的距离是36米，那就能分辨出每1mm光程差。
在此基础上，如果能降低频差，进一步提高分辩率，就能加大测量量程，或者同等量程拥有更高的分辩率。就像手持激光测量仪，有些好的能做到测程300米，分辩率和误差都是1mm的。

谢谢楼上的精彩讲解，插入法果然是非常巧妙的方法，一步就把模拟量转换成了脉冲数量（这个数字量），有点古时候搞高精度直流测量的感觉。

不过，插入法看起来只能测量半个周期的相位差，也许需要先对信号进行分频。

采用这种方法可以用FPGA直接实现高精度鉴相，成本比采用高速ADC采集以后进行数字处理应该要低一些，唯一缺点就是对前端模拟电路的要求较高。

不知楼主有没有考虑过调制频率进行一下扫描，取出若干点用逆FFT变换求取整个通路上沿距离变化的反射量的可行性，也许可以用于大气尘埃分布的监测。。随便说说而已，没过脑子。。

目前鉴相这部分有人用CPLD做，也有用FPGA做，都可以的，数字鉴相会比AD容易处理，而且比高精度AD便宜。至于大气尘埃监测那东西，因为没接触过，有点不明觉厉哈哈～～