[发明专利]在干涉型传感系统中运动补偿的方法及装置

权利要求书

1.一种用于测量经受时变干扰的传感光波导的参数的光学解调系统，包括

光学干涉解调器；

光学检测电路，其被耦合到所述光学干涉解调器，用于检测一定长度的所述传感光波导的光学干涉测量信号；和

数据处理电路，其被配置成：

从所述光学检测电路接收干涉测量信号，

产生所述一定长度的传感光波导的干涉测量数据集；

将所述干涉测量数据集变换到谱域；

根据变换的干涉测量数据集确定时变信号；以及

根据所述时变信号确定补偿信号；

使用所述补偿信号为所述干涉测量数据集补偿所述时变干扰，以增强所述参数的测量。

2.根据权利要求1所述的光学解调系统，其中所述光学解调系统是包括解调光源的基于光频域反射即OFDR的系统，并且其中所述光学干涉测量信号指示沿所述传感光波导的作为时间的函数的背散射幅度。

3.根据权利要求1所述的光学解调系统，其中所述处理电路被配置成通过比较所述干涉测量数据集和干涉参考数据集来确定时变信号。

4.根据权利要求1所述的光学解调系统，其中所述时变干扰包括所述传感光波导的运动。

5.根据权利要求1所述的光学解调系统，其中为所述干涉测量数据集中的反射事件确定所述干涉测量数据集，以及

其中所述数据处理电路被配置成在所述反射事件的周围为接收的干涉数据加窗。

6.根据权利要求1所述的光学解调系统，其中所述时变信号是相位信号，并且其中所述数据处理电路被配置成：

通过展开所述相位信号从所述变换的干涉测量数据集提取所述相位信号；以及

通过从展开的相位信号去除线性拟合来确定描述对所述传感器的所述时变干扰的非线性信号，

其中所述非线性信号是所述补偿信号。

7.根据权利要求6所述的光学解调系统，其中所述数据处理电路被配置成从所述干涉测量数据集减去所述非线性信号，以便为所述干涉测量数据集补偿所述时变干扰。

8.根据权利要求1所述的光学解调系统，其中所述时变信号是相位信号，并且其中所述数据处理电路被配置成：

通过比较在所述谱域中的基线数据集，从所述谱域中的变换的干涉测量数据中提取所述相位信号。

9.根据权利要求1所述的光学解调系统，其中所述数据处理电路被配置成：

将所述干涉测量数据集分成多个测量数据段；

变换每个所述段；

将变换的测量段中的多个与对应的参考谱数据段结合；

对结合的段求平均；

根据平均的段确定相位响应；以及

基于所述相位响应确定所述时变信号。

10.根据权利要求1所述的光学解调系统，其中所述数据处理电路被配置成：

将所述干涉测量数据集分成多个测量数据段，以及

确定应用于测量数据段的应变，其中所述应变指示相邻的测量数据段的响应之间的未对准的量，以及

使用测量的应变以对准所述谱域中的测量数据段的响应。

11.根据权利要求1所述的光学解调系统，其中所述数据处理电路被配置成：

将所述干涉测量数据集分成多个测量数据段；

将每个数据段与对应的参考数据段比较；

确定时间延迟，所述时间延迟指示时域中的参考数据段与数据段之间的未对准的量；以及

使用测量的时间延迟以对准所述时域中的参考数据段与数据段。

12.根据权利要求1所述的光学解调系统，其中所述传感光波导是光纤，并且其中所述数据处理电路被配置成：

为所述干涉测量数据集补偿光纤上的应变。

13.根据权利要求1所述的光学解调系统，其中所述数据处理电路被配置成确定沿所述传感光波导的运动、时间延迟和应变，并且补偿沿所述传感光波导的累积的运动、时间未对准和应变。