[發明專利]一種基于復合編碼的時分復用光纖光柵傳感系統及方法

在審

• 申請號: 201811472851.0
• 申請日: 2018-12-04
• 公開（公告）號: CN109579887A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 左健存;曹瑤煜;桂林
• 申請（專利權）人: 上海第二工業大學
• 主分類號: G01D5/353
• 分類號: G01D5/353;G01D5/38
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 王潔平

1.一種基于復合編碼的時分復用光纖光柵傳感系統，其特征在于，其包括以下組成部分：

編碼單元，用于產生以Golay碼為內碼，simplex碼為外碼組成的G-S復合編碼信號，將G-S復合編碼信號輸入調制器中；

調制器，用于根據輸入的G-S復合編碼信號調制激光光源發出的連續光信號，產生編碼脈沖序列光信號，并將編碼脈沖序列光信號輸入環形器中；

環形器，用于將編碼脈沖信號輸入到傳感探測單元，再接受來自傳感探測單元反射的帶有傳感信息的光信號并發送到信號接收單元；

信號接收單元，用于將帶有傳感信息光信號轉化為數字信號后，發送到解碼與數據處理單元；

解碼與數據處理單元，對數字信號先進行simplex碼解碼，然后再將所得解碼信號進行Golay相關技術解碼，最后恢復并輸出探測信號軌跡。

2.根據權利要求1所述的時分復用光纖光柵傳感系統，其特征在于，傳感探測單元由多個具有相同特性的反射率小于20％的弱反射率的光纖布拉格光柵組成。

3.根據權利要求1所述的時分復用光纖光柵傳感系統，其特征在于，傳感探測單元用于溫度或應力傳感監測。

4.根據權利要求1所述的時分復用光纖光柵傳感系統，其特征在于，所述信號接收單元由光電探測器和模數轉換器組成；其中：

光電探測器，用于探測包含傳感信息的編碼信號；

模數轉換器，用于將光電探測器所測得的模擬信號轉換為數字信號。

5.一種基于復合編碼的時分復用光纖光柵傳感方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、編碼單元產生以Golay碼為內碼，simplex碼為外碼組成的G-S復合編碼信號，將G-S復合編碼信號輸入調制器中；

步驟2、調制器根據輸入的G-S復合編碼信號調制激光光源發出的連續光信號，產生編碼脈沖序列光信號，并將編碼脈沖序列光信號輸入環形器中；

步驟3，環形器將編碼脈沖信號輸入到傳感探測單元，再接收來自傳感探測單元反射的帶有傳感信息的光信號并發送到信號接收單元；

步驟4，信號接收單元將帶有傳感信息光信號轉化為數字信號后，發送到解碼與數據處理單元；

步驟5，解碼與數據處理單元對數字信號先進行simplex碼解碼，然后再將所得解碼信號進行Golay相關技術解碼，最后恢復并輸出探測信號軌跡。

6.根據權利要求5所述的時分復用光纖光柵傳感方法，其特征在于，步驟1中，G-S復合編碼信號的產生過程如下：首先將互補相關雙極性Golay碼轉化為4組單極性碼；然后分別將這4組單極性碼作為simplex碼的輸入，用來代替simplex碼中的每個“1”碼元；最后輸出新的simplex碼，即為G-S復合碼。

7.根據權利要求5所述的時分復用光纖光柵傳感方法，其特征在于，步驟1中，編碼單元通過計算機進行編碼輸出。

8.根據權利要求5所述的時分復用光纖光柵傳感方法，其特征在于，步驟4中，傳感信息為溫度或應力信息。

9.根據權利要求5所述的時分復用光纖光柵傳感方法，其特征在于，步驟5中，解碼與數據處理單元通過計算機來進行解碼與數據處理。