[發(fā)明專利]一種基于快速傅里葉變換的光纖溫度傳感器系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2021-12-09
• 公開（公告）號: CN114166373A
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 武金玲
• 申請（專利權(quán)）人: 河北師范大學(xué)
• 主分類號: G01K11/32
• 分類號: G01K11/32;G06F17/14;H04W4/38
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11562
• 代理人: 李娜

1.一種基于快速傅里葉變換的光纖溫度傳感器系統(tǒng)，其特征在于：包括信號獲取終端和信號處理終端，所述信號獲取終端包括信號監(jiān)測模塊、信號加密模塊和無線收發(fā)模塊，所述信號監(jiān)測模塊用于利用內(nèi)置半導(dǎo)體激光器的光纖溫度傳感器獲取檢測地溫度信號，所述信號加密模塊基于信道非線性變換法對獲取的信號進(jìn)行加密處理，所述無線收發(fā)模塊用于和信號處理終端實(shí)現(xiàn)指令收發(fā)執(zhí)行，所述信號處理終端包括信號解密模塊、信號消噪模塊和信號轉(zhuǎn)化輸出模塊，所述信號解密模塊基于LDPC碼糾錯模型實(shí)現(xiàn)對信號獲取終端加密后的信號進(jìn)行解密，所述信號消噪模塊基于小波消噪和快速傅里葉變化消噪對解密后的信號進(jìn)行消噪處理，所述信號轉(zhuǎn)化輸出模塊用于將消噪后的信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號輸出展示。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于快速傅里葉變換的光纖溫度傳感器系統(tǒng)，其特征在于：所述光纖溫度傳感器、信號加密模塊和無線收發(fā)模塊之間均通過光纖連接，所述光纖溫度傳感器是基于熒光壽命的雙參考信號脈沖調(diào)制鎖相法獲取信號，采用兩種不同參考信號的脈沖調(diào)制進(jìn)行鎖相檢測，消除信號獲取終端的激勵光泄露的影響。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于快速傅里葉變換的光纖溫度傳感器系統(tǒng)，其特征在于：所述信號加密模塊包括緩存子模塊、加密計(jì)算子模塊和輸出連接子模塊，所述緩存子模塊用于將信號獲取終端獲取的信號數(shù)據(jù)進(jìn)行暫存，所述加密計(jì)算子模塊利用加權(quán)非線性最小二乘法得出加密后的信號數(shù)據(jù)，所述輸出連接子模塊用于將計(jì)算得到的加密后的信號數(shù)據(jù)輸出至無線收發(fā)模塊。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于快速傅里葉變換的光纖溫度傳感器系統(tǒng)，其特征在于：所述信號處理終端也包含有無線收發(fā)模塊，所述無線收發(fā)模塊包含信號耦合子模塊，所述信號耦合子模塊用于將加密處理后信號頻段與用于數(shù)據(jù)互通的無線信號頻段耦合，形成以無線信號頻段為載體的特殊信號頻段用于與信號處理終端進(jìn)行數(shù)據(jù)互通。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于快速傅里葉變換的光纖溫度傳感器系統(tǒng)，其特征在于：所述無線收發(fā)模塊還包含信號解耦子模塊，所述信號解耦子模塊用于將特殊信號頻段進(jìn)行解耦處理，提取出加密后的信號數(shù)據(jù)并將作為載體的無線信號頻段過濾掉。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于快速傅里葉變換的光纖溫度傳感器系統(tǒng)，其特征在于：所述LDPC碼糾錯模型是在高斯白噪聲信道中進(jìn)行糾錯后誤碼率性能的仿真訓(xùn)練后的模型，所述信號轉(zhuǎn)化輸出模塊包含有終端顯示器，所述終端顯示器用于直觀展示經(jīng)消噪處理并轉(zhuǎn)化后的數(shù)字信號。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于快速傅里葉變換的光纖溫度傳感器系統(tǒng)，其特征在于：所述信號消噪模塊包含小波消噪子模塊、信號放大子模塊和快速傅里葉變換消噪子模塊，所述小波消噪子模塊用于將解密后的信號進(jìn)行初步消噪處理，所述信號放大子模塊用于將初步消噪處理后的信號進(jìn)行放大，所述快速傅里葉變換消噪子模塊用于利用快速傅里葉變換法對放大后的信號進(jìn)行精細(xì)消噪處理。