[發明專利]干擾位置的估計

有效

• 申請號: 200780011215.1
• 申請日: 2007-03-30
• 公開（公告）號: CN101410696A
• 公開（公告）日: 2009-04-15
• 發明（設計）人: 彼得·希利;埃德蒙·希科勞
• 申請（專利權）人: 英國電訊有限公司
• 主分類號: G01D5/353
• 分類號: G01D5/353;G01D5/26
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司
• 代理人: 李 輝

技術領域

本發明涉及一種對波導上干擾的位置進行估計的方法和裝置，具體地說，其中該干擾為時變干擾。

背景技術

已知利用被稱為調頻連續波(FMCW)的技術來估計物體的距離，其中向該物體發送調頻信號。然而，當估計時變干擾的位置時，特別是估計時變干擾沿著波導的位置時，這種已知技術并不總是方便或靈敏的。

發明內容

根據本發明的一個方面，提供了一種以干涉測量方式來估計光波導上的時變干擾的位置的方法，該方法包括以下步驟：向光波導發送感測信號，對所述感測信號施加至少部分地依賴于它們的傳輸時間的調制；接收已被施加了干擾的返回的感測信號；以及根據先前對返回的感測信號施加的調制來估計干擾的位置。

由于感測信號具有至少部分地依賴于它們的傳輸時間的調制，所以可以推斷出信號傳播到干擾并從干擾返回的往返時間。由該往返時間或與該往返時間相關的值，能夠直接地或間接地估計干擾的位置。

優選的是，施加的調制將是相位調制。這將使得所發送信號的強度基本上是恒定的。然而，代替的或附加的是，可以對感測信號的幅度進行調制。如果幅度被調制，并且如果作為調制的結果來自光源的信號被中斷，則與未中斷時間段相比，可以使該中斷很短暫，由此使得能夠保持高靈敏度。

調制的頻率可以隨時間而改變，優選地以循環的方式改變。另選地或者附加地，優選地通過相位調制可以將二進制碼或其他信息調制到感測信號上。然后利用自相關技術可以獲得傳輸時間的指示。

感測信號將優選地被形成為來自光源信號的信號副本。光源信號優選地具有與它們相關聯的相干時間，從而在相干時間的時標(time?scale)上出現光源信號(通常隨機的)的相位變化。信號副本不需要彼此完全一樣。雖然由光源信號的不相干而產生的隨機相位變化對于一對信號副本中的每一個來說優選地是共同的，但施加到這些信號副本上的調制對于一對副本來說可以(但不需要)是共同的。在信號被發送到波導之前或者被發送到要進行感測的波導的一部分之前，相位調制器可以用于對這些信號施加相位調制。

優選的是，信號副本將以彼此相對時間延遲的方式沿著傳送線路被發送，從而形成在前(leading)副本和在后(trailing)副本。返回的在前副本隨后可以相對于先前的在后副本而延遲，從而這兩個副本可以基本上彼此同步地結合在一起。

在優選實施方式中，這是通過利用諸如非平衡馬赫-曾德爾(Mach?Zehnder)干涉儀的干涉儀級而實現的。在該優選實施方式中，來自光源的輸出被饋送到干涉儀，其中在該干涉儀中信號被復制，一個副本被引導到干涉儀的一條路徑，與每條路徑相關聯的通過(transit)時間是不同的，因而從干涉儀級發送信號副本的時間之間產生相對延遲或差分延遲。由于在發出方向施加的相對延遲將與在返回方向施加的相對沿遲相同，在每種情況下這是由兩條路徑的通過時間之差而確定的，因此隨后可以按照特別方便的方式利用相同的干涉儀級來重新調整(re-align)返回的信號副本，

優選的是，將至少部分地根據光源的平均相干時間來選擇差分延遲。優選的是，差分延遲比相干時間長得多。優選的是，差分延遲與相干時間的比大于或等于10³，更優選的是，差分延遲與相干時間的比大于或等于10⁵，甚至更優選的是，差分延遲與相干時間的比大于或等于10⁷。

優選的是，復制輸出信號并發送這些信號的步驟將在第一位置執行，在距離第一位置至少1km或甚至至少10km的位置，仍可檢測到干擾。

附圖說明

將在所附權利要求中提供本發明的進一步的方面。下面將參照以下附圖僅僅借助于實施例來進一步詳細描述本發明，在附圖中：

圖1示出了根據本發明的光學感測系統；

圖2為跡線，該跡線例示了頻率隨著施加到感測系統中發送的信號上的調制的時間的變化；

圖3(a)示出了發送信號的頻率-時間變化和從近處、中間和遠處返回的信號的跡線；

圖3(b)示出了指示出發送信號和從圖3(a)的近處、中間和遠處返回的信號之間的頻率差的信號；

圖4(a)示出了發送信號和返回信號的頻率-時間變化；

圖4(b)示出了指示出圖4(a)的發送信號和返回信號之間的頻率差的信號。

具體實施方式