[发明专利]一种滤除光纤布拉格光栅传感器解调中脉冲杂波的方法有效
申请号: | 201611224902.9 | 申请日: | 2016-12-27 |
公开(公告)号: | CN106706011B | 公开(公告)日: | 2018-12-28 |
发明(设计)人: | 张卫方;任飞飞;李英武;金博;张萌;梁小贝;高晓岩;魏巍 | 申请(专利权)人: | 北京航空航天大学 |
主分类号: | G01D5/353 | 分类号: | G01D5/353;G05B19/042 |
代理公司: | 北京慧泉知识产权代理有限公司 11232 | 代理人: | 王顺荣;唐爱华 |
地址: | 100191*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 解调 光纤布拉格光栅 光纤布拉格光栅传感器 脉冲干扰 脉冲杂波 采样 滤波 滤除 现场可编程逻辑门阵列 光纤光栅解调仪 光纤光栅解调 脉冲干扰信号 电路硬件 解调过程 实际问题 实时读取 最大数据 准确度 高速AD 阈值时 光路 判峰 采集 应用 | ||
1.一种滤除光纤布拉格光栅传感器解调中脉冲杂波的方法,其特征在于:其具体步骤如下:
步骤一,搭建光纤光栅解调仪光路与电路硬件平台,并进行光纤光栅解调,使用现场可编程逻辑门阵列进行高速AD采集;
步骤二,实时读取AD采样值,并设定一个“判峰阈值”,设为DATA,即采样值超过该阈值就假定有峰值产生,并记下此时的位置和最大数据值;继续读取AD采样值,若采样值大于上一刻数据的最大值,对最大值和位置进行实时更新,直到当前采样值小于“判峰阈值”;
步骤三,当前采样值开始小于阈值时,算出从最开始大于阈值到最开始小于阈值间的距离d,设为“峰值范围”,即光纤布拉格光栅反射光谱中心波长存在的位置范围;并记下此时峰值范围中的最大值DATA_MAX及其对应的位置NUM_MAX;
步骤四,进行脉冲干扰信号滤波,设定“展宽阈值”,设为D,若峰值范围为d小于展宽阈值D,则判断该峰为脉冲干扰信号,舍弃该峰值范围内的最大值DATA_MAX及其对应的位置NUM_MAX,并重复步骤二至步骤四;若峰值范围d大于展宽阈值D,则判断该峰为正常光纤布拉格光栅反射光谱对应的峰值;进行进一步的解调,输出中心波长。
2.根据权利要求1所述的一种滤除光纤布拉格光栅传感器解调中脉冲杂波的方法,其特征在于:在步骤一中所述的“搭建光纤光栅解调仪光路与电路硬件平台,并进行光纤光栅解调,使用FPGA进行高速AD采集”,其作法如下:使用宽带光源,光衰减器、法布里-珀罗谐振腔、光分路器、光纤布拉格光栅、光梳状滤波器组成光纤布拉格光栅解调光路系统,再利用光电探测器将光纤布拉格光栅反射谱光信号转化成电信号,最后使用FPGA对光纤布拉格光栅反射谱信号即模拟信号进行高速AD采集。
3.根据权利要求1所述的一种滤除光纤布拉格光栅传感器解调中脉冲杂波的方法,其特征在于:在步骤四中所述的“进行进一步的解调,输出中心波长”,其作法如下:利用光纤布拉格光栅反射谱中心波长与反射谱峰值位置呈线性分布的规律,根据光梳状滤波器的透射光谱和光纤布拉格光栅的反射光谱信号的对比,即能解调出光纤布拉格光栅的中心波长。
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