Simulation and optimisation of a double synchronous detection used in the signal processing

of a sensor with a sinusoidal transfer function

 

Simulation et optimisation d'une double détection synchrone utilisée dans le  traitement

des signaux d'un capteur à caractéristique de transfert sinusoïdale

 

K. Benhida1,2*, M. M. Hassani2, A. Ghammaz2,3

1 Ecole supérieure de technologie de Safi, ERGI, Université Cadi Ayyad,

 route Si Aïssa, BP89, Safi, Morroco

2 Laboratoire d’Electronique et d’Instrumentation, FSS, Université Cadi Ayyad,

B.P. 515, 40000 Marrakech, Morocco

3Laboratoire des Systèmes Electriques et Télécommunications (LSET), FST,

Université Cadi Ayyad, BP678, 40000 Marrakech, Morocco

* Corresponding author. E-mail: kbenhidaest@yahoo.fr

Received: 06 May 2007; revised version accepted: 19 November 2007

 

Abstract

     The response of the SQUID or optical interferometers is generally observed by using a synchronous detection. One of the main advantages of this form of detection is the fact that the demodulation operates to a frequency fr where the 1/f noise of the sensor is minimized. A second demodulation to the 2fr   frequency can be used to detect the fast variations of the input signal, or to identify some points of the sensor’s transfer function, especially in an unlocked mode.  We present, in this article, the theoretical study and a computational simulation of a double synchronous detection used to process the sensor with a sinusoidal transfer function. The objective of this study is to provide best conditions to achieve the optimal use of this mode of the signal processing of the sensor.

 

Keywords :Synchronous detection; SQUID; Interferometer; Sinusoidal transfer function.

 

Résumé

     La réponse d’un SQUID ou d’un interféromètre optique est généralement observée par utilisation d’un système de détection synchrone. Un parmi les principaux avantages de cette forme de détection réside dans le fait que la démodulation opère à une fréquence fr ou le bruit en 1/f du capteur est faible. Une seconde démodulation à une fréquence 2fr peut être utilisée pour détecter des variations rapides du signal d’entrée ou d’identifier quelques points de la fonction de transfert du capteur, plus particulièrement en mode non bouclé. Nous présentons, dans ce papier, une étude théorique et une simulation par ordinateur d’une double détection synchrone utilisée pour traiter un capteur ayant une fonction de transfert sinusoïdale. L’objectif de cette étude est de fournir les meilleures conditions pour disposer d’une utilisation optimale de ce mode de traitement des signaux issus du capteur.     

 

Mots clés: Détection synchrone ; SQUID ; Interféromètre ; Fonction de transfert sinusoïdale.

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