基于PGC解調(diào)算法消除光強(qiáng)擾動(dòng)的光纖傳感器研究.pdf

1、干涉型光纖傳感器與其他類(lèi)型的傳感器相比具有許多優(yōu)點(diǎn)，如分辨率高、靈敏度高、抗腐蝕、成本低廉、抗電磁干擾。因此近年來(lái)干涉型光纖傳感器越來(lái)越受到人們的關(guān)注，并且被廣泛引入到許多工程性的應(yīng)用，如建筑結(jié)構(gòu)的安全監(jiān)測(cè)、石油管道泄漏的檢測(cè)和入侵檢測(cè)等方面。而相位生成載波(PGC)調(diào)制解調(diào)技術(shù)是最廣泛用于干涉型光纖傳感器的解調(diào)方法。PGC解調(diào)技術(shù)相比其他類(lèi)型的方法具有線(xiàn)性度好，動(dòng)態(tài)范圍大，抗干擾能力強(qiáng)，避免相位偏移等特點(diǎn)。然而傳統(tǒng)的基于微分交叉相乘的

2、PGC-DCM解調(diào)算法易受到光強(qiáng)影響，因此當(dāng)光源輸出不穩(wěn)定或光在光纖中傳輸發(fā)生偏振衰落時(shí)，它的解調(diào)結(jié)果并不穩(wěn)定。而傳統(tǒng)的基于反正切的PGC-Arctan解調(diào)算法雖然能夠消除光強(qiáng)對(duì)解調(diào)結(jié)果的影響。但是它本身卻受載波調(diào)制深度的影響，容易產(chǎn)生諧波失真。
　　本文基于PGC調(diào)制解調(diào)技術(shù)，提出了兩種PGC改進(jìn)算法，可以有效消除光強(qiáng)擾動(dòng)對(duì)解調(diào)結(jié)果的影響，提高干涉型光纖傳感系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此具有非常好的應(yīng)用價(jià)值。
　　本文的主要內(nèi)容如下：

3、
　　第一、提出了一種基于參考信號(hào)補(bǔ)償?shù)腜GC解調(diào)算法，該算法通過(guò)引入一個(gè)幅度恒定的正弦信號(hào)作為參考信號(hào)對(duì)光強(qiáng)擾動(dòng)進(jìn)行估計(jì)，并利用這個(gè)估計(jì)值對(duì)傳感信號(hào)的解調(diào)結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)償。并通過(guò)MATLAB軟件對(duì)改進(jìn)算法進(jìn)行仿真，驗(yàn)證算法的正確性。
　　第二、提出了一種不對(duì)稱(chēng)處理的PGC解調(diào)算法用于消除光強(qiáng)擾動(dòng)的影響。該改進(jìn)算法通過(guò)一路微分交叉相乘的信號(hào)與另一路自相乘的信號(hào)相除，消除光強(qiáng)項(xiàng)，進(jìn)而消除光強(qiáng)擾動(dòng)對(duì)解調(diào)結(jié)果的影響。并通過(guò)MATLAB