[发明专利]光纤传感系统3×3信号检测中乘性强度噪声的抑制方法有效
申请号: | 202210050312.8 | 申请日: | 2022-01-17 |
公开(公告)号: | CN114353836B | 公开(公告)日: | 2022-09-09 |
发明(设计)人: | 王建飞;张一弛;陈默;孟洲;胡晓阳;梁燕;路阳 | 申请(专利权)人: | 中国人民解放军国防科技大学 |
主分类号: | G01D3/036 | 分类号: | G01D3/036 |
代理公司: | 湖南企企卫知识产权代理有限公司 43257 | 代理人: | 任合明 |
地址: | 410073 湖*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 光纤 传感 系统 信号 检测 中乘性 强度 噪声 抑制 方法 | ||
1.一种光纤传感系统3×3信号检测中乘性强度噪声的抑制方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
S1:获取第1路干涉信号、第2路干涉信号、第3路干涉信号,任意使用其中两路干涉信号分别作为第1干涉信号V1和第2干涉信号V2,剩余一路干涉信号作为备选合成信号Vbackup;
所述第1干涉信号V1可表示为:V1=A1+B1cos(φ+φ0);
所述第2干涉信号V2可表示为:V2=A2+B2cos(φ+φ0-θ1);
所述备选合成信号Vbackup可表示为:Vbackup=A3+B3cos(φ+φ0+θ2);
其中,A1、A2、A3为干涉信号直流光强经光电转换而成的数字直流量,B1、B2、B3为干涉信号交流幅度经光电转换而成的数字交流量,φ为信号和噪声引入的相位项,φ0为干涉信号初相位,θ1为第1干涉信号与第2干涉信号之间的相位差,φ0-θ1为第2干涉信号初相位,θ2为备选合成信号与第1干涉信号之间的相位差,φ0+θ2为备选合成信号初相位;
S2:采用标定方法,获得干涉信号非对称参数A1、A2、A3、B1、B2、B3、θ1和θ2;
S3:对第1干涉信号V1使用信号检测方法,解调出所述干涉信号初相位φ0;
S4:对第1干涉信号V1使用去除直流交流方法获得第1归一化干涉信号Vac1,对第2干涉信号V2使用去除直流交流方法获得第2归一化干涉信号Vac2,对备选合成信号Vbackup使用去除直流交流方法获得归一化备选合成信号Vbackup1;
所述第1归一化干涉信号Vac1可表示为:Vac1=cos(φ+φ0);
所述第2归一化干涉信号Vac2可表示为:Vac2=cos(φ+φ0-θ1);
所述归一化备选合成信号Vbackup1可表示为:Vbackup1=cos(φ+φ0+θ2);
S5:对第1归一化干涉信号Vac1和第2干涉信号Vac2使用线性叠加方法得到初相位为kπ+θ1/2的第1合成干涉信号Vs1以及初相位为kπ-θ1/2的第2合成干涉信号Vs2,具体如下:
S5.1:计算出第1对线性叠加系数和第2对线性叠加系数和
S5.2:按照Vs1=K1Vac1+K2Vac2和Vs2=K′1Vac1+K′2Vac2计算出Vs1和Vs2:
所述第1合成干涉信号Vs1可表示为:Vs1=cos(φ+kπ+θ1/2);
所述第2合成干涉信号Vs2可表示为:Vs2=cos(φ+kπ-θ1/2);
S6:对第1合成干涉信号Vs1和第2合成干涉信号Vs2采用3×3信号检测,检测出相位信号。
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