一种基于数字滤波和二元脉冲调制的光纤传感解调方法

    公开(公告)号:CN110530496A

    公开(公告)日:2019-12-03

    申请号:CN201810513095.5

    申请日:2018-05-25

    Abstract: 本发明公开了一种基于数字滤波和二元脉冲调制的光纤传感解调方法,包括以下步骤:首先,对激光光源进行调制、干涉,获取带有相位调制的激光干涉光强Is;之后通过三步移相法并根据对应位置时间的差别对激光干涉光强Is进行标定,获得三步移相光强信号I1’、I2’、I3’;接着对I1’、I2’、I3’进行频谱分析、低通滤波获得新的三步移相光强信号I1、I2、I3;然后利用反正切法对I1、I2、I3进行处理,获得激光干涉光强的相位信息θ″;最后对θ″进行带通滤波,获取外界振动信号 完成解调。本发明的方法复杂度低、效率高、抗噪声能力强,能正确的解调出外界振动信号,具有很好的应用前景。

    基于移相信号调制的光纤干涉型传感调制解调方法及装置

    公开(公告)号:CN107179097B

    公开(公告)日:2019-08-09

    申请号:CN201610135628.1

    申请日:2016-03-10

    Abstract: 本发明公开了一种基于移相信号调制的光纤干涉型传感调制解调方法及装置,包括激光光源、隔离器、相位调制器、2x2耦合器、参考臂、信号臂、法拉第旋光镜、信号发生器、光电转换器、数据采集模块、数据处理模块和微振动台,利用对激光光源的高速脉冲相位调制,在光纤传感器的输出端实现多路移相信号的产生,配合多路移相算法的解调方法,实现光纤传感器的振动相位解调。该调制解调方法光路简单,解调电路简单,实时性高,精度高,动态范围广,抗环境干扰能力强。

    基于时分/波分混合复用系统的错位组合解复用方法

    公开(公告)号:CN108964775B

    公开(公告)日:2021-05-04

    申请号:CN201710358635.2

    申请日:2017-05-19

    Abstract: 本发明公开了一种基于时分/波分混合复用系统的错位组合解复用方法,将经过相位调制的光脉冲通过分光器分成多路,然后通过延迟光纤进入多路传感器阵列,返回带有振动信息的光信号经过解复用器分解为多个单波长光信号,将这些单波长光信号几个为一组重新错位组合,耦合成多个多波长光信号,再经过光电探测器将多波长光信号转化为电信号,然后将信号传入数据采集和处理模块,进行信号的解调。本发明通过对波长的错位组合,降低通道间串扰,增强了系统的稳定性,提高了传感器阵列的探测能力。

    一种基于形状函数的光纤传感器阵列自动时窗定位方法

    公开(公告)号:CN110501076B

    公开(公告)日:2020-12-25

    申请号:CN201810470230.2

    申请日:2018-05-16

    Abstract: 本发明公开了一种基于形状函数的光纤传感器阵列自动时窗定位方法。该方法步骤如下:获取所测光强信息:根据时分复用光纤传感器阵列的工作原理,获得系统产生的同步脉冲信号以及光纤传感器信号的接收光强波形信息;定义一个形状函数,该形状函数是光强波形信息在理想情况下的函数形式,使同步脉冲信号曲线与光强波形信号曲线的时序关系可视化;将该形状函数的初始非零值与沿时间轴的同步脉冲信号对齐,并沿时间轴移动形状函数曲线并与传感器信号曲线作互相关运算,得到结果的最大值即为时间延时量,该过程可以通过交替进行两条曲线之间的互相关操作来完成。本发明方法处理方式简单,缩短了工作时间,同时能精确确定光纤传感器阵列的时间窗口。

    一种基于形状函数的光纤传感器阵列自动时窗定位方法

    公开(公告)号:CN110501076A

    公开(公告)日:2019-11-26

    申请号:CN201810470230.2

    申请日:2018-05-16

    Abstract: 本发明公开了一种基于形状函数的光纤传感器阵列自动时窗定位方法。该方法步骤如下:获取所测光强信息:根据时分复用光纤传感器阵列的工作原理,获得系统产生的同步脉冲信号以及光纤传感器信号的接收光强波形信息;定义一个形状函数,该形状函数是光强波形信息在理想情况下的函数形式,使同步脉冲信号曲线与光强波形信号曲线的时序关系可视化;将该形状函数的初始非零值与沿时间轴的同步脉冲信号对齐,并沿时间轴移动形状函数曲线并与传感器信号曲线作互相关运算,得到结果的最大值即为时间延时量,该过程可以通过交替进行两条曲线之间的互相关操作来完成。本发明方法处理方式简单,缩短了工作时间,同时能精确确定光纤传感器阵列的时间窗口。

    一种基于FPGA进位链的Vernier型TDC电路

    公开(公告)号:CN107643674B

    公开(公告)日:2020-01-03

    申请号:CN201610574193.0

    申请日:2016-07-20

    Abstract: 本发明公开了一种基于FPGA进位链的Vernier型TDC电路,包括粗计数单元、单步Vernier细计数单元、时钟抽取单元和时间戳组合单元:粗计数单元用于产生时间戳结果中的粗计数部分;单步Vernier细计数单元用产生时间戳结果中的细计数部分,单步Vernier细计数单元中的慢、快延迟线分别是只包含2个等效基本延迟单元和1个等效基本延迟单元的环路结构;时钟抽取单元用于寻找和搜索时间上出现于被测信号后且距离其最近的粗时钟信号;时间戳组合单元用于组合输出完整的时间戳结果。本发明克服了现有技术中由于使用大量宽度分布不均匀的延迟单元而导致的非线性误差较大的问题,显著提高了TDC的测量精度。

    基于双向运行环形进位链的TDC电路及测量方法

    公开(公告)号:CN110515292A

    公开(公告)日:2019-11-29

    申请号:CN201910741226.X

    申请日:2019-08-12

    Abstract: 本发明公开了一种基于双向运行环形进位链的TDC电路及测量方法。该电路包括标准、非标准两个延时线通道和时间分析模块,其中两个延时线通道分别包括时间提取、粗计时、细计时和时间戳组合四个子模块。方法为:在标准延时线通道中,被测信号沿慢延时线传播,粗计时时钟信号沿快延时线传播,细计时模块计算出二者的时间间隔传递到时间戳组合模块;在非标准延时线通道中,被测信号沿快延时线传播,粗计时时钟信号沿慢延时线传播,细计时模块计算出二者的时间间隔传递到时间戳组合模块;时间分析模块接收两个通道的结果,取细计数值小的延时线对应的时间戳作为输出结果。本发明降低了均方根误差,提高了TDC分辨率,节省了资源成本。

    基于移相信号调制的光纤光栅传感调制解调方法及装置

    公开(公告)号:CN107290042A

    公开(公告)日:2017-10-24

    申请号:CN201610204797.6

    申请日:2016-04-05

    CPC classification number: G01H9/004

    Abstract: 本发明公开了一种基于移相信号调制的光纤光栅传感调制解调方法及装置,包括激光光源、隔离器、光开关、相位调制器、环形器、光纤光栅组、信号发生器、光电转换器、数据采集模块和数据处理模块,利用光开关,对激光光源进行调制,产生脉冲光束,再利用相位调制器对脉冲光束进行高速脉冲相位调制,脉冲光束在环形器中发生干涉,实现多路移相信号的产生并由第3端口输出,配合多路移相算法的解调方法,实现光纤传感器的振动相位解调。该调制解调方法光路简单,可以方便地组成多个传感模块,调制要求较低,解调电路简单,实时性高,精度高,动态范围广,抗环境干扰能力强。

    基于移相信号调制的传感器阵列的调制解调方法及装置

    公开(公告)号:CN107271056A

    公开(公告)日:2017-10-20

    申请号:CN201610218634.3

    申请日:2016-04-08

    CPC classification number: G01J9/02 G01D5/266 G01D5/268 G01J2009/0226

    Abstract: 本发明公开了一种基于移相信号调制的传感器阵列的调制解调方法及装置,包括激光光源、隔离器、光开关、相位调制器、光分插复用器、传感器、延迟光纤、信号发生器、光电探测器、数据采集和处理模块和微振动台。光源通过光开关生成光脉冲,对光脉冲进行脉冲相位调制,然后进入传感器阵列,通过光分插复用器选择对应波长的激光脉冲进入传感器,在输出端实现多路移相信号的产生,后将带有振动相位信息的干涉信号合并传入光电探测器,通过标定多路移相信号,配合移相算法,实现光纤传感器振动相位解调。该调制解调方法光路简单,解调电路简单,实时性高,精度高,动态范围广,抗环境干扰能力强,同时能减少器件的使用,降低成本。

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