[发明专利]一种PGC相位解调中提取及补偿相位调制深度的系统及方法

说明书

一种PGC相位解调中提取及补偿相位调制深度的系统及方法，经过模数采样后得干涉信号通过直流过滤后分三路，一路直接进行低通滤波，另外两路分别与一阶、二阶谐波的参考信号相乘并进行低通滤波，获得三个谐波幅值信号，运用上述谐波幅值信号及谐波微分信号相互运算；结合贝塞尔函数递推公式；从干涉信号中标定C的大小乘到最终运算结果中，本发明在尽可能减少运算内存的条件下，消除光源光强扰动与贝塞尔函数干扰项，干涉信号提取C值使其补偿解调结果的新方法。

技术领域

本发明涉及相位生成载波(PGC)解调技术领域，特别涉及一种PGC相位解调中提取及补偿相位调制深度的系统及方法。

背景技术

现有的PGC算法的运算结果难以消除光强扰动及贝塞尔函数项、只能取特定的值让贝塞尔函数项消除，引入大量运算消除相位调制深度C值，后续改进的算法运算结果虽将系数项化至1，但计算结果复杂，有的引入大量除法，难以排除分母为0的情况，导致稳定性差。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种PGC相位解调中提取及补偿相位调制深度的系统及方法，在尽可能减少运算内存的条件下，消除光源光强扰动与贝塞尔函数干扰项，干涉信号提取C值使其补偿解调结果的新方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种PGC相位解调中提取及补偿相位调制深度的系统，包括直流滤波器1，干涉信号经过直流滤波器1滤过直流后分为三路，分别连接低通滤波器一2、乘法器一3、乘法器二4的输入端；

数字频率合成器产生cosω_ct、cos2ω_ct的倍频信号分别连接至乘法器一3、乘法器二4的输入端；

所述低通滤波器一2的输出端连接微分器一5的输入端；乘法器一3的输出端连接低通滤波器二6的输入端；乘法器二4的输出端连接低通滤波器三7的输入端；

所述低通滤波器三7的输出端连接微分器二8的输入端；微分器一5输出端与低通滤波器二6的输出端连接到除法器一9的输入端；低通滤波器二6的输出端与微分器二8输出端连接到除法器二10的输入端；除法器一9与除法器二10的输出端连接至差分器11的输入端；差分器11的输出端连接至积分器12的输入端；积分器12的输出端连接至高通滤波器13的输入端；高通滤波器13的输出端连接至乘法器三14的输入端；乘法器三14的输出端输出解调结果。

一种PGC相位解调中提取及补偿相位调制深度的方法，包括以下步骤；

步骤1：S(t)为干涉信号用贝塞尔函数展示得；

(1)

式中A为直流量，B为干涉信号的幅值，C为相位调制深度，J₀(C)为0阶第一类贝塞尔函数，J_2n(C)和J_2n+1(C)分别为偶数阶和奇数阶第一类贝塞尔函数，n表示阶数，ω_c为正弦相位调制信号的角频率，为t时刻的待测相位，t表示时间；

S(t)通过第一直流滤波器去掉直流分量后为I(t)；

I(t)为去掉直流分量的干涉信号,用贝塞尔函数展开得：

步骤2：

数字频率综合器产生的一倍频参考信号cosω_ct及二倍频参考信号cos2ω_ct分别与干涉信号I(t)相乘，并分别进行低通滤波得到一对关于待测相位的正交信号L₁和L₂，干涉信号I(t)经过低通滤波得关于待测相位的正交信号L；