[發明專利]寬域全光纖傳感系統連續波自適應大動態范圍信號處理方法

有效

• 申請號: 201110286454.6
• 申請日: 2011-09-23
• 公開（公告）號: CN102393987A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 趙興群;薛冬青;孫小菡;萬遂人;盧瑾輝;馮宏偉;殷強
• 申請（專利權）人: 無錫科晟光子科技有限公司;東南大學
• 主分類號: G08B13/00
• 分類號: G08B13/00;G01H9/00
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 曹祖良

1.一種寬域全光纖傳感系統連續波自適應大動態范圍信號處理方法，其特征是，所述信號處理方法包括如下步驟：

（a）、光發射模塊產生光信號，所述光信號耦合進入傳感光纖（104），并在傳感光纖（104）內產生后向散射光；

（b）、通過光電探測器（105）接收傳感光纖（104）產生的后向散射光，光電探測器（105）將接收的后向散射光信號轉換為相應的連續波信號，并將所述連續波信號輸入信號采集模塊；

（c）、信號采集模塊內的可控增益放大器（106）對連續波信號去噪放大后輸入信號處理器內；

（d）、信號處理器將連續波信號的動態范圍與信號處理器內預設的閾值進行比較，當連續波信號的動態范圍與預設閾值范圍相匹配時，信號處理器對連續波信號的動態范圍進行縮放，且信號處理器向可控增益放大器（106）輸入增益調節信號，使得經過可控增益放大器（106）輸入信號處理器內連續波信號的范圍保持穩定。

2.根據權利要求1所述的寬域全光纖傳感系統連續波自適應大動態范圍信號處理方法，其特征是：所述步驟（d）中，信號處理器對連續波信號的比較包括對連續波信號的幅值或峰值與預設閾值進行比較，以對連續波信號進行縮放。

3.根據權利要求2所述的寬域全光纖傳感系統連續波自適應大動態范圍信號處理方法，其特征是：當信號處理器對連續波信號進行幅值比較時，信號處理器計算若干連續波信號的均方根值；當計算得到的均方根值位于設定的閾值范圍內時，信號處理器不放大或衰減連續波信號；當均方根值小于設定閾值時，信號處理器放大連續波信號值；當均方根值大于設定閾值時，信號處理器衰減連續波信號。

4.根據權利要求2所述的寬域全光纖傳感系統連續波自適應大動態范圍信號處理方法，其特征是：當信號處理器對連續波信號進行峰值比較時，當連續波信號的峰值位于設定閾值范圍內時，信號處理器不放大或衰減連續波信號；當連續波信號的峰值小于設定閾值時，信號處理器放大連續波信號；當監測信號的峰值大于設定閾值時，信號處理器衰減連續波信號。

5.根據權利要求1~4之一所述的寬域全光纖傳感系統連續波自適應大動態范圍信號處理方法，其特征是：所述信號處理器包括FPGA。

6.根據權利要求1所述的寬域全光纖傳感系統連續波自適應大動態范圍信號處理方法，其特征是：所述光發射模塊包括半導體激光器（101），所述半導體激光器（101）的光路上設有電控可變光衰減器（102），所述電控可變光衰減器（102）通過環形器（103）將光信號耦合進入傳感光纖（104）內。

7.根據權利要求6所述的寬域全光纖傳感系統連續波自適應大動態范圍信號處理方法，其特征是：?所述信號處理器的輸出端與電控可變光衰減器（102）的控制端相連，信號處理器根據連續波信號的動態與設定閾值比較結果向電控可變光衰減器（102）輸入衰減調節信號，使得電控可變光衰減器（102）輸出的光強保持穩定。

8.根據權利要求1所述的寬域全光纖傳感系統連續波自適應大動態范圍信號處理方法，其特征是：所述信號處理器通過USB傳輸接口（110）與上位機（111）相連，所述上位機（111）對信號處理器輸入的監控電信號模式識別，以能對監控電信號包含的入侵信息顯示預警、對傳感光纖（104）的振動源位置定位預警及數據存儲查詢。

9.根據權利要求1所述的寬域全光纖傳感系統連續波自適應大動態范圍信號處理方法，其特征是：所述可控增益放大器（106）通過A/D采樣卡（107）與信號處理器的輸入端相連，信號處理器的輸出端通過D/A轉換器（108）與可控增益放大器（106）的控制端相連。

10.根據權利要求6所述的寬域全光纖傳感系統連續波自適應大動態范圍信號處理方法，其特征是：所述環形器（103）為3dB光耦合器。