分布式相位調(diào)制型光纖振動傳感器信號處理技術(shù)研究.pdf

1、隨著當(dāng)今軍事、工業(yè)、民用等領(lǐng)域自動控制系統(tǒng)的飛速發(fā)展，作為系統(tǒng)核心的傳感技術(shù)在人們的生活中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。而伴隨對傳感性能的不斷提高的要求，許多新型的傳感器件和方法被不斷研制出來。 作為傳感器件應(yīng)用的光纖傳感器，具備了靈敏度高、動態(tài)范圍大、不受電磁干擾等突出的優(yōu)點(diǎn)。在包括強(qiáng)度、頻率、波長、偏振調(diào)制等多種光纖傳感形式當(dāng)中，相位調(diào)制型具有最高的靈敏度，而分布式相位調(diào)制型光纖振動傳感器則可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)高精度定位傳感，具備廣闊的應(yīng)

2、用前景。但由于存在信號相位解調(diào)以及定位方法研究的困難，對此類光纖傳感器的信號處理一直是制約其應(yīng)用發(fā)展的障礙。本文從理論和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)方面對光纖相位調(diào)制型傳感器的信號處理進(jìn)行分析和探討，主要內(nèi)容包括： (1) 在廣泛閱讀參考文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，從理論上推導(dǎo)分析相位調(diào)制型光纖振動傳感器信號調(diào)制和解調(diào)理論。指出解調(diào)的必要性和目前常用的解調(diào)方法，說明實(shí)驗(yàn)選用無源零差相位解調(diào)的原因。 (2) 介紹常用光纖光電探測電路的基本結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)，詳述

3、實(shí)驗(yàn)選用的PIN光電二極管理論模型，所用集成電路的選擇以及PIN-FET跨阻抗放大器性能比較。 (3) 設(shè)計(jì)信號解調(diào)方案，根據(jù)實(shí)驗(yàn)比較2×2和2×3耦合器解調(diào)方法的特點(diǎn)。由此分別介紹討論了硬件電路和LabVIEW軟件相位解調(diào)的方法和效果。 (4) 對分布式光纖振動傳感的信號處理方法進(jìn)行了分析。在對閾值法和相關(guān)法相比較的基礎(chǔ)上，介紹了采用高速數(shù)據(jù)采集卡和LabVIEW的軟件相關(guān)定位法。 (5) 對分布式光纖傳感信號