基于pgc解调算法消除光强扰动的光纤传感器研究

《基于pgc解调算法消除光强扰动的光纤传感器研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、？；１ｉ■Ｉ－）ＴＭ９２９１中固分类号。１论文编号１００６０１６０２８０学科分巧号５１０，５０２０密级？＊涛嗦乂净ＴＩＡＮＪＩＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕±学位论文＾，ｊＭＵＨｓＭａｉｄｉＡＷＩ８１ＳＦ基于ＰＧＣ解调算法消除光强扰动的光纤传感器研究民ｅｓｅａｒｃｈｏｎＥｌｉｍｉｎａｔｉｎＬｉｈｔ一ｇｇＩ打ｔｅｎｓｉｔＤｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｉｎｔｅ—Ｉｙｂ护ＦＡｅｒ－ＯｃＳｅｎｓｏｒＢａｓ

2、ｅｄ〇打ＰｔｒＣＴＴＳ＊？？：：ｐＵｊｊ＾ｌ＾＾ｊ＾加ｎＡｉｏｎ化ｍｓ您ｇ達■動信息与通信工程—ｒ广ｍｉｌ．ＪＨｌ＾工程ｇ慎ＢＩＷ信息与通信■压歌张帅张爱玲教授墜｝１＾§黑｜１１＊＊＊＊＊＊？＂＂＊天津理工大学研究生院二〇－六年三月分类号：中图分类号TN929.11学科分类号510.5020密级：天津理工大学研究生学位论文基于PGC解调算法消除光强扰动的光纤传感器研究（申请硕士学位）学科专业：信息与通信工程研究方向：光纤传感技术作者姓名：张帅指导

3、教师：张爱玲教授2016年3月ThesisSubmittedtoTianjinUniversityofTechnologyfortheMaster’sDegreeResearchonEliminatingLightIntensityDisturbanceintheFiber-OpticSensorBasedonPGCDemodulationAlgorithmsByShuaiZhangSupervisorAilingZhangMarch2016化名Ｊ牲呆巧本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进

4、行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加标注和致谢么处外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得义津理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一同工作的同志对本研。与我巧所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学化沁文作老签名３签李日期：年３？月友可方学佐冷文胶权使巧投枚书本学位论文作者完全了解义津理工大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津理工大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩

5、印或扫描等复制手段保存、汇编，供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复本和电子文件。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位冷文作者签义；导种签名；￣〇签李日期；三／月反日签李讶期：分／／年３月５日｛＾年３摘要干涉型光纤传感器与其他类型的传感器相比具有许多优点，如分辨率高、灵敏度高、抗腐蚀、成本低廉、抗电磁干扰。因此近年来干涉型光纤传感器越来越受到人们的关注，并且被广泛引入到许多工程性的应用，如建筑结构的安全监测、石油管道泄漏的检测和入侵检测等方面。而相位生

6、成载波(PGC)调制解调技术是最广泛用于干涉型光纤传感器的解调方法。PGC解调技术相比其他类型的方法具有线性度好，动态范围大，抗干扰能力强，避免相位偏移等特点。然而传统的基于微分交叉相乘的PGC-DCM解调算法易受到光强影响，因此当光源输出不稳定或光在光纤中传输发生偏振衰落时，它的解调结果并不稳定。而传统的基于反正切的PGC-Arctan解调算法虽然能够消除光强对解调结果的影响。但是它本身却受载波调制深度的影响，容易产生谐波失真。本文基于PGC调制解调技术，提出了两种PGC改进算法，可以有效消除光强扰

7、动对解调结果的影响，提高干涉型光纤传感系统的稳定性，因此具有非常好的应用价值。本文的主要内容如下：第一、提出了一种基于参考信号补偿的PGC解调算法，该算法通过引入一个幅度恒定的正弦信号作为参考信号对光强扰动进行估计，并利用这个估计值对传感信号的解调结果进行补偿。并通过MATLAB软件对改进算法进行仿真，验证算法的正确性。第二、提出了一种不对称处理的PGC解调算法用于消除光强扰动的影响。该改进算法通过一路微分交叉相乘的信号与另一路自相乘的信号相除，消除光强项，进而消除光强扰动对解调结果的影响。并通过MA

8、TLAB软件进行仿真，验证方法的有效性。第三、利用相关实验对提出的两个改进算法进行验证，搭建了两个级联的Mach-Zehnder干涉仪，第一个干涉仪作为光强调制器引入光强扰动，第二个干涉仪用来对传感信号进行测量。通过光电探测器对第二个干涉仪的输出光强进行接收并解调，验证了改进的PGC解调算法的确可以有效抑制光强扰动对解调结果的影响。关键词：干涉型光纤传感器相位生成载波调制解调技术消除光强影响光信号处理AbstractInterferometricfibe