激光多普勒信號是非常復(fù)雜的。由于流速起伏，所以頻率在一定范圍內(nèi)起伏變化， DS1338C-33是一個變頻信號。因粒子的尺寸及濃度不同，散射光強(qiáng)發(fā)生變化，則頻移的幅值也按一定的規(guī)律變化。粒子是離散的，每個粒子通過測量區(qū)又是隨機(jī)的，故波形有斷續(xù)且隨機(jī)變化。網(wǎng)時，光學(xué)系統(tǒng)、光電檢測器及電子線路存在噪聲，加上外界環(huán)境因素的干擾，信號中伴隨許多噪聲。信號處理系統(tǒng)的任務(wù)是從這些復(fù)雜的信號中提取那些反映流速的真實信息，傳統(tǒng)的測頻儀很難滿足要求。現(xiàn)已有多種多普勒信號處理方法，如頻譜分析法、頻率跟蹤法、頻率計數(shù)法、濾波器組分析法、光子計數(shù)相關(guān)法及掃描干涉法等。下面介紹使用最廣泛的頻率跟蹤法及發(fā)展較快的頻率計數(shù)法。

   頻率跟蹤法能使信號在很寬的頻帶范圍內(nèi)(2.25 kHz～15 MHz)得到均勻放大，并能實現(xiàn)窄帶濾波，從而提高了信噪比。它輸出的頻率量可直接用頻率計顯示平均流速。輸出的模擬電壓與流速成正比，能夠給出瞬時流速以及流速隨時間變化的過程，配合均方根電壓表可測湍流速度。

   圖10.28所示是頻率跟蹤器電路方框圖。受頻率調(diào)制的光信號在光電檢測器中進(jìn)行光混頻后，拍頻信號經(jīng)前置寬帶放大器形成具有一定強(qiáng)度的初始多普勒信號，初始多普勒信號先經(jīng)濾波器除去低頻分量和高頻噪聲，成為頻移信號fD，它和來自電壓控制振蕩器14的信號fvco同時輸入電子混頻器2中，混頻器起頻率相減作用，混頻后得出中頻信號f= fD-fvco，中頻．廠輸入中心頻率為fo的調(diào)諧中頻放大器3中烈進(jìn)行放大，廠和fo大致相同。將放大后的幅度變化的中頻信號／送入限幅器4，經(jīng)整形變成幅度相同的方波。限幅器本身具有一定的門限值，能去掉低于門限電平的信號和噪聲，然后將方波送入鑒頻器5。鑒頻器給出直流分量大小正比于中頻頻偏鏟- fo）的電壓值，此直流信號經(jīng)時間常數(shù)為To的RC積分器11平滑作用后，再經(jīng)直流放大器12適當(dāng)放大，作為控制電壓反饋到壓控振蕩器14，形成頻率跟蹤閉環(huán)回路，使壓控振蕩器的頻率緊緊地跟蹤在輸入的多普勒信號頻率上。壓控振蕩器的頻率反映平均流速大小，壓控振蕩器的控制電壓U反映流體的瞬時速度。

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