[發明專利]一種雙時鐘錯相位采樣裝置及其采樣方法和光時域反射儀

有效

• 申請號: 202111006831.6
• 申請日: 2021-08-30
• 公開（公告）號: CN113783607B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 劉邦;鮑馳;謝呂才;李瑞潯;朱華
• 申請（專利權）人: 昂納科技（深圳）集團股份有限公司
• 主分類號: H04B10/071
• 分類號: H04B10/071;H04J3/06
• 代理公司: 深圳市道臻知識產權代理有限公司 44360
• 代理人: 陳琳

1.一種雙時鐘錯相位采樣裝置，用于光時域反射儀，其特征在于，包括：

光信號接收模塊，用于接收從待測光纖返回的光信號，并將其轉換為對應的電信號；

數據采樣模塊，對所述光信號接收模塊的電信號進行采樣并轉換為數字信號；以及

控制模塊，包括主控單元、第一時鐘鎖相環單元、第二時鐘鎖相環單元、以及電脈沖發射單元；所述第一時鐘鎖相環單元向數據采樣模塊發送第一時鐘信號；所述第二時鐘鎖相環單元向電脈沖發射單元發送第二時鐘信號，所述電脈沖發射單元根據第二時鐘信號發送電脈沖信號至脈沖發生器；所述第一時鐘信號的頻率與第二時鐘信號的頻率不同；所述第二時鐘信號的頻率跟電脈沖信號的頻率相同；

其中，不同頻率的第一時鐘信號和電脈沖信號能夠形成不同的相位差，所述控制模塊獲取數據采樣模塊在不同相位差下的多組采樣數據；

所述控制模塊還包括用于調整第一時鐘鎖相環單元、第二時鐘鎖相環單元使兩者時鐘同步的時鐘校準單元；

所述控制模塊還包括用于對獲取的采樣數據處理形成數組的數據處理單元；所述主控單元為FPGA芯片，所述第一時鐘鎖相環單元、第二時鐘鎖相環單元、電脈沖發射單元、時鐘校準單元、數據處理單元均設置于FPGA芯片中；

或者，所述第一時鐘鎖相環單元為分別與主控單元、時鐘校準單元連接的時鐘鎖相環芯片；所述第二時鐘鎖相環單元為分別與主控單元、時鐘校準單元連接的時鐘鎖相環芯片。

2.根據權利要求1所述的雙時鐘錯相位采樣裝置，其特征在于，所述光信號接收模塊包括用于接收從待測光纖返回的光信號的光檢測器和放大器，所述光檢測器將接收到的光信號轉化為電信號并傳輸至放大器，電信號經所述放大器放大后傳輸至數據采樣模塊。

3.一種光時域反射儀，其特征在于，包括脈沖發射器、激光器、光方向耦合器和如權利要求1或2所述的雙時鐘錯相位采樣裝置，所述雙時鐘錯相位采樣裝置中的第二時鐘鎖相環單元向脈沖發生單元發送第二時鐘信號，脈沖發生單元根據第二時鐘信號向脈沖發生器發送電脈沖信號，脈沖發生器根據電脈沖信號控制激光器發射光信號至光方向耦合器，由光方向耦合器耦合至被測光纖并解耦被測光纖返回的光信號，將光信號傳輸至所述雙時鐘錯相位采樣裝置的光信號接收模塊。

4.一種雙時鐘錯相位采樣方法，其特征在于，應用于權利要求1或2所述的雙時鐘錯相位采樣裝置中，包括步驟：

接收從待測光纖返回的光信號，并轉換為對應的電信號；

設置第一時鐘信號和電脈沖信號的頻率，使第一時鐘信號和電脈沖信號形成相位差；

對不同相位差下的多組數據進行采樣；

獲取采樣數據。

5.根據權利要求4所述的雙時鐘錯相位采樣方法，其特征在于，所述雙時鐘錯相位采樣方法還包括步驟：對第一時鐘信號和第二時鐘信號進行時鐘同步校準。

6.根據權利要求4所述的雙時鐘錯相位采樣方法，其特征在于，所述雙時鐘錯相位采樣方法還包括步驟：

將同一相位差下多次對電信號采樣的數據處理成對應的一數組；

將不同相位差下的采樣數據對應的數組數據進行插值操作，形成一新的數組。