干涉型光纤传感系统的信号处理

根据干涉型光纤传感系统信号的特点,比较分析了数字滤波、小波去噪等方法的去噪效果及影响因素,同时,利用小波包能量分析方法,深入分析采集信号的特征向量,定义了线路状态检测指标,研究了各类振动的特征差异。

干涉可见度波动对PGC解调传感器结果的影响分析

干涉型光纤传感器在军用探测、航空航天等许多领域都有广泛的应用前景。直接调制光源频率(Frequency Modulation,FM)的相位生成载波(Phase Generated Carrier demodulation,PGC)PGC解调方法干涉型光纤系统的重要解调方式解调方法是干涉型光纤传感系统的重要解调方法。本文从解调结果的线性度和谐波抑制比(Harmonic Suppression Ratio,HSR)两方面分析了干涉可见度波动率对的的影响。分析结果表明随着干涉可见度波动的增大,解调结果线性度变差,解调结果HSR(Harmonic Suppression Ratio)降低。当解调信号幅度为1rad,光源伴生调幅为0.1,光频调制深度为2.63时,如果系统容忍线性度误差不超过1%,则可见度波动应控制在±8%;如果保证系统解调结果HSR不低于50dB,则可见度波动应控制在±9%。

可应用于航天测量的传感器PGC解调关键参数误差分析

干涉型光纤传感器在军用探测、航空航天等许多领域都有广泛的应用前景。直接调制光源频率(Frequency Modulation,FM)的相位生成载波(Phase Generated Carrier demodulation,PGC)解调方法成为干涉型光纤系统的重要解调方法之一。FM调频深度、一倍载波信号相位延迟、二倍载波信号相位延迟等关键参数均会对系统性能造成不利影响。本文从解调结果线性度和谐波抑制比(Harmonic SuppressionRatio,HSR)两方面分析了关键参数误差对解调结果性能的影响。分析表明调制深度C对参数误差的贡献最大,是影响解调性能的主要因子。相对而言,一倍/二倍载波信号相位延迟对解调结果性能影响较小。PGC解调结果线性度和谐波抑制比均受调制深度、载波信号相位延迟等的影响。参数误差每增加一倍,谐波抑制比约下降6dB。

干涉型光纤传感信号去噪方法的研究

针对干涉型光纤传感信号的特点,采用数字滤波和小波去噪两种方法对干涉信号进行了消噪处理,并对去噪效果进行了比较和分析。结果表明,截止频率为4 kHz,阶次为3的Butterworth低通滤波器和Birge-Massart阈值小波去噪算法在干涉型光纤传感系统中有较好的使用价值。

Al-digital demodulation system of interferometric fiber optic sensors using an improved PGC algorithm based on fundamental frequency mixing

We present an all-digital demodulation system of interferometric fiber optic sensor based on an improved arctangent-differential-self-multiplying(arctan-DSM)algorithm.The total harmonic distortion(THD)and the light intensity disturbance(LID)are also suppressed,the same as those in the traditional arctan-DSM algorithm.Moreover,the lowest sampling frequency is also reduced by introducing anti-aliasing filter,so the occupation of the system memory is reduced.The simulations show that the improved algorithm can correctly demodulate cosine signal and chirp signal with lower sampling frequency.