分布式相位調制型光纖振動傳感器信號處理技術研究.pdf

1、隨著當今軍事、工業(yè)、民用等領域自動控制系統(tǒng)的飛速發(fā)展，作為系統(tǒng)核心的傳感技術在人們的生活中得到了越來越廣泛的應用。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。在包括強度、頻率、波長、偏振調制等多種光纖傳感形式當中，相位調制型具有最高的靈敏度，而分布式相位調制型光纖振動傳感器則可以實現(xiàn)連續(xù)高精度定位傳感，具備廣闊的應

2、用前景。但由于存在信號相位解調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用發(fā)展的障礙。本文從理論和實驗兩個方面對光纖相位調制型傳感器的信號處理進行分析和探討，主要內容包括： (1) 在廣泛閱讀參考文獻的基礎上，從理論上推導分析相位調制型光纖振動傳感器信號調制和解調理論。指出解調的必要性和目前常用的解調方法，說明實驗選用無源零差相位解調的原因。 (2) 介紹常用光纖光電探測電路的基本結構及其特點，詳述

3、實驗選用的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) 設計信號解調方案，根據(jù)實驗比較2×2和2×3耦合器解調方法的特點。由此分別介紹討論了硬件電路和LabVIEW軟件相位解調的方法和效果。 (4) 對分布式光纖振動傳感的信號處理方法進行了分析。在對閾值法和相關法相比較的基礎上，介紹了采用高速數(shù)據(jù)采集卡和LabVIEW的軟件相關定位法。 (5) 對分布式光纖傳感信號