[發明專利]一種光纖干涉型傳感信號解調的系統及方法

無效

• 申請號: 201210041595.6
• 申請日: 2012-02-21
• 公開（公告）號: CN102624456A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 王國慶;徐團偉;李芳
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H04B10/12
• 分類號: H04B10/12
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

技術領域

本發明涉及光纖通信技術領域，尤其涉及一種光纖干涉型傳感信號解調的系統及方法。

背景技術

光纖干涉型傳感器本身具有靈敏度高、響應速度快、動態范圍寬、無源性、防爆、防電磁干擾、超高電絕緣、耐腐蝕、體積小、重量輕、成本低等優點，結合信號解調和多路復用技術它可以實現解調極低頻信號，同時也具有高精度、高穩定度、高線性度、易于組網復用、諧波失真低的優點，在地震探測、海洋資源勘探、地球物理研究以及水下軍事對抗等方面具有極其廣泛的應用前途。

在光纖干涉型傳感器的多種解調方法中，相位生成載波(Phase?Generator?Carrier，簡稱PGC)解調技術是一種無源解調技術，其具有高分辨率、高線性度、低諧波失真、大動態范圍、穩定性較好、不依賴于光器件、性能較為穩定、易于復用的優點，應用最為廣泛。

基于PGC解調技術的算法目前主要有兩種：微分交叉相乘(DCM)算法和反正切(Arctan)算法。前者對信號光強度變化十分敏感，它不僅增加了解調系統的噪聲水平，同時還可能引入偽相位信息；而后者則不存在光強變化引起的干擾問題，具有較高的穩定性，但其要求調制深度C值嚴格等于2.63，否則會出現較大的諧波失真。

發明內容

(一)要解決的技術問題

為解決上述的一個或多個問題，本發明提供了一種光纖干涉型傳感信號解調的系統及方法，以抑制諧波失真問題，提高穩定性。

(二)技術方案

根據本發明的一個方面，提供了一種光纖干涉型傳感信號解調的系統，該系統包括：模數轉換模塊，其輸入端與光纖干涉型傳感信號的兩輸入端相連接，用于分別對輸入的載波信號和光纖干涉信號進行模擬數字轉換，生成第一數字采樣結果和第二數字采樣結果；濾波器模塊，其輸入端與模數轉換模塊的兩輸出端相連接，用于對模數轉換模塊輸出的第一數字采樣結果及其倍頻和第二數字采樣結果進行混頻處理和低通濾波，生成第一濾波結果和第二濾波結果；信號解調計算模塊，其輸入端與濾波器模塊的兩輸出端相連接，用于對濾波器模塊輸出的第一濾波結果和第二濾波結果采用微分自乘相加算法進行信號解調計算，生成信號解調計算結果。

根據本發明的另一個方面，還提供了一種光纖干涉型傳感信號解調的方法。該方法包括：分別對輸入的載波信號和光纖干涉信號進行模擬數字轉換，生成第一數字采樣結果和第二數字采樣結果；對第一數字采樣結果及其倍頻和第二數字采樣結果進行混頻處理和低通濾波，生成第一濾波結果和第二濾波結果；對第一濾波結果和第二濾波結果采用微分自乘相加算法進行信號解調計算，生成信號解調計算結果。

(三)有益效果

從上述技術方案可以看出，本發明光纖干涉型傳感信號解調的系統及方法，具有如下有益效果：

1、諧波失真低：結合微分自乘相加算法和低通濾波器與帶通濾波器的設置，可以有效的降低諧波失真；

2、穩定性高：通過結果修正可以去除光強幅度的影響，能夠抑制光強變化引起的干擾問題，具有較高的穩定性；

3、操作方便：可以通過全數字化實現，便于調整和應用。

附圖說明

圖1為本發明實施例光纖干涉型傳感信號解調系統的結構示意圖；

圖2為本發明實施例光纖干涉型傳感信號解調方法的流程示意圖。

【主要元件符號說明】

10-模數轉換模塊；

101-第一信號調理單元；??102-第二信號調理單元；

103-第一AD采樣單元；?????104-第二AD采樣單元；

20-濾波器模塊；

201-第一信號處理單元；???202-第二信號處理單元；

203-頻率檢測單元；???????204-第一低通濾波器；

205-第二低通濾波器；

30-信號解調計算模塊；

301-第一微分器；?????????302-第二微分器；

303-第一乘法器；?????????304-第二乘法器；

305-加法器；???????????306-積分器；???????????307-帶通濾波器；

40-信號檢測結果存儲及顯示模塊

401-結果修正單元；???????402-信號檢測結果存儲及顯示單元。

具體實施方式