基于CDMA技术的FBG传感系统研究.pdf

《基于CDMA技术的FBG传感系统研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2016年第35卷第1期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)59DOI：10．13873／J．1000-9787(2016)01-0059--03基于CDMA技术的FBG传感系统研究陈韩彬，张志勇，吴宗玲，李宗雷，朱梦芳，邵理阳(西南交通大学信息科学与技术学院，四川成都610031)摘要：基于码分多址(CDMA)技术，采用格雷互补序列对光源进行调制，使用相关运算对接收信号进行解调。该方法具有传感器间串音小和系统信噪比高等优点。基于该方法搭建了光纤Bragg光栅(FBG)传感

2、实验平台，对其温度传感特性进行了实验研究。结果表明：系统具有温度响应线性度好和串音低的优点。关键词：光纤Bragg光栅传感器；格雷互补序列；码分多址；相关运算中图分类号：TP212．9文献标识码：B文章编号：1000-9787(2016)01-0059-03ResearchofFBGsensingsystembasedonCDMAtechnologyCHENHan—bin，ZHANGZhi—yong，WUZong—ling，LIZong-lei，ZHUMeng—fang，SHAOLi-yang(SchoolofInformat

3、ionScience&Technology，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China)Abstract：Basedoncodedivisionmultipleaccess(CDMA)technique，demodulatelightsourceutilizingGolaycomplementarysequences，anddemodulatereceivingsignalusingcorrelationoperation．Thismethodhasadvantagesofl

4、owinter—sensorcrosstalkandhighsignaltonoiseratio(SNR)．ThetemperaturesensingcharacteristicoffiberBragggrating(FBG)isfurtherresearchedbyexperimentsonexperimentalplatformconstructedbasedonmethod．Theexperimentalresultsshowthatthelinearityoftemperatureresponseisgoodandth

5、esystemhaslowcrosstalk．Keywords：fiberBragggrating(FBG)sensor；Golaycomplementarysequence；codedivisionmultipleaccess(CDMA)；corelationoperation0引言(MAI)，即传感器问的串音。使用相关运算，可以有效地抑光纤Bragg光栅(FBG)传感技术是传感领域的主流发制信道噪声和各传感器的串音，从而提高了系统信噪展方向之一，具有抗电磁干扰、结构简单、灵敏度高等优点，比[。在传感器领域中得到了广泛的应用

6、。在一根或多根光纤上本文对基于CDMA技术的FBG传感系统原理进行了写入多个FBG，利用复用技术和信号解调技术就能实现对研究和实验验证。多参量的多点测量。目前，最常用的复用技术是波分复用1系统原理与关键技术技术。在波分复用系统中，各传感器波长不同，可充分利用1．1基于CDMA的FBG传感系统原理光源功率，但有限的光源带宽限制了复用传感器的数图1所示为采用CDMA技术的FBG传感系统]。量。在时分复用系统中，传感器可以工作在相同的波长P(t)为编码调制信号范围，光源发出的光信号经过各传感器后逐步衰减，光源功P(t)=p(t)h(

7、t)．(1)率问题是限制传感器数量的主要因素。此外，时分复用系其中，P(t)为输入到传感光栅阵列的光信号，h(t)为统还存在串扰问题J。编码序列调制光源的脉冲响应，表示卷积运算。在FBG传感系统中使用码分多址(CDMA)技术的优入射到匹配滤波光栅阵列的光信号‘点在于：允许传感器反射信号的频谱相互重叠，甚至完全相Ng()=∑p(t—Ti)(￡)．(2)同，使得传感器之间的波长间隔大大减小，增强了单光纤的Il复用能力。采用CDMA技术，将不可避免地引入多址干扰其中，为相邻光栅之间光纤引入的延时，Ⅳ为光栅的收稿日期：2015--04

8、-05{基金项目：教育部重大项目(313049)传感器与微系统第35卷环形器1单模光纤、-⋯．⋯．．4120—————1●DItl口m传感器1传感器2室80p(f)l⋯环形器2A1A2l格雷互补I401分码I—FBG1FBG20一～————●IA1A2-40-2002040丽