相位解调论文_巩玲仙,田竹梅,任国凤,付建梅,王春灿

导读:本文包含了相位解调论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:相位,光纤,耦合器,载波,传感器,干涉仪,光学。

相位解调论文文献综述

巩玲仙,田竹梅,任国凤,付建梅,王春灿[1](2019)在《干涉型光纤传感器中非理想3×3耦合器对相位解调的影响分析》一文中研究指出深入研究了非理想3×3耦合器对相位解调结果的影响,理论分析了非理想相位条件下的解调结果。仿真计算了相位偏差在±1~5°均匀分布时解调结果与原始结果的相关系数,分析了干涉信号存在幅度噪声时对解调结果的影响。对于特定的系统,相位偏差在解调结果中引入了一个常数系数,相位偏差在±1~5°均匀分布时常数系数的均值分别为0.9999、0.9996、0.9991、0.9984和0.9975。干涉信号的幅度噪声会明显恶化解调算法的性能,为保证解调信号与原始信号相关系数在0.99以上,需要控制干涉信号的幅度噪声水平在6.4%以内。(本文来源于《光学技术》期刊2019年06期)

刘嘉静,涂子维,周次明,范典[2](2019)在《基于最小二乘法的光纤法布里-珀罗传感器相位校正解调算法》一文中研究指出为了提高光纤法布里-珀罗传感器的解调精度和效率,利用干涉光谱中的波峰计算出一系列光程差,根据最小二乘法求出该组光程差中方差最小的解作为粗略解调结果,并计算出光谱附加相位;在光谱附加相位基础上进行校正,得到补偿光程差,两者之和为最终解调结果.仿真结果表明,该算法的解调误差在±2.5nm内.光纤法布里-珀罗蓝宝石高温传感实验表明,从室温升到1 000℃时,该算法解调光程差精度为5.4nm,对应温度的精度为±0.36‰F.S.,同等条件下计算速度比FFT-MMSE快400倍,具有计算精度高,计算速度快的优点.(本文来源于《光子学报》期刊2019年09期)

孙韦[3](2019)在《基于光纤振动系统相位解调方法的改进研究》一文中研究指出海底地震引发的海啸破坏性极强,对生命安全和财产安全都构成极其严重的威胁,因此建立科学有效的地震海啸预警系统是尤为重要的。海洋环境条件错综复杂,传统传感器的供电和维护难度均较大。干涉型光纤传感器凭借其抗电磁干扰、耐腐蚀、高灵敏度探测、体积小易于集成、且探头本征无源等突出优势,逐渐在地震海啸预警领域中得到了广泛的研究。以干涉型光纤传感技术为手段,通过测量干涉信号的变化来反演实现对被测振动信号的检测,其中,干涉信号的相位解调方法作为检测过程中关键性的问题,具有很高的研究价值。本文开展光纤振动系统的相位解调方法改进的研究,使得系统更加稳定、可靠,达到高精度探测振动信号的目的。首先,本文对研究课题的背景意义进行阐述,介绍了光纤传感器及相位解调方法方面的研究现状,详细分析了光纤干涉及成因、相位调制原理。接着,本文对光纤振动系统的光路结构及光纤振动检波器机理进行说明,着重研究了相位生成载波技术,其中包括调制和解调,调制分为内调制和外调制,解调分为微分交叉相乘和反正切解调方法。针对传统的相位生成载波解调技术存在的不足处和局限性,比如,解调精度易受到环境干扰、干涉信号幅度、调制深度的影响,基频混频方法只局限于小信号检测,反正切解调方法解调不连续等问题,在相位生成载波技术中微分交叉相乘解调方法的基础之上,对算法的结构进行创新,提出了改进的相位生成载波解调方法,选用滤除直流分量的干涉信号和与其基频混频的信号分别进行倍频、差分、微分,除法等运算后得到待测信号,对其原理展开推导并进行仿真实验,验证了其可行性;在相位生成载波技术中反正切解调方法的基础之上,对解调信号的边界跳变情况进行逻辑分析和判断,采取相位补偿的方式,前后仿真对比,证明了相位补偿的必要性。分别对微分交叉相乘解调方法、反正切解调方法和改进的相位生成载波解调方法这叁种方法的调制深度参数的设定进行分析,选取了最佳值,准确的参数设定是解调待测信号的前提条件。最后,搭建光纤振动测试系统并对实验器件及设备进行参数说明,对频率范围在0.005Hz-50Hz的振动信号进行测试,得到了良好的解调效果,具有很好的线性度响应。本文创新性地对相位生成载波解调方法进行了改进,并成功应用到光纤振动传感系统中实现了对低频段振动信号的探测,其性能指标如下:灵敏度平均值达到59.53dB re rad/g,动态范围高于135.4dB,系统精度为0.199μg,均能满足测量振动信号的需求。本文的研究改进了传统相位解调方法的弊端,令系统增强了环境的抗干扰能力,提高了解调的准确率和精度并获得了更高的线性度,并且成功应用于干涉型光纤传感系统之中,改善系统各性能指标,满足海洋海啸预警中海底地震检测的需求,具有重要意义。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-06-01)

刘宇[4](2019)在《基于弱光栅阵列的分布式偏振和相位解调研究》一文中研究指出分布式光纤传感技术是一种将光纤同时作为传输媒介和敏感单元的新型传感技术。相位敏感光时域反射计(Φ-OTDR)是在分布式光纤传感技术基础上发展的一项技术,它具有灵敏度高、响应速度快等特点,广泛运用于动态监测和微扰动测量。近年来,将Φ-OTDR与弱反射光栅阵列结合成为了新的研究热点,期望系统在频率响应范围、信噪比等性能上实现大幅度提升。融合光栅型的光时域反射计的传感原理是把嵌入光纤的弱光栅阵列当作一组“弱反射镜”,在光纤上指定位置提供稳定的、强度可控的反射光信号。与传统的光纤传感技术相比,分布式弱光栅阵列传感系统得到的反射光信号更稳定、灵敏度更高。但是,通常弱光栅阵列采用单模光纤制作,偏振态随着传输距离变化而变化,若前后脉冲信号干涉迭加时候的偏振态近似正交,那么得到的干涉信号可视度变差,降低了检测灵敏度,尤其是当两个脉冲信号的偏振态完全正交时,干涉信号的可视度为零,传感系统对外界信号的检测将失败。所以偏振衰落现象是融合光栅型Φ-OTDR系统中一个需要重点解决的难题。本文提出了一种复合探测双脉冲(composite-double-probe-pulse,以下简称CDPP)的技术,消除了融合光栅型Φ-OTDR系统中偏振衰落的影响。首先,利用琼斯矩阵分析了融合光栅型Φ-OTDR系统信号中偏振衰落现象的特征,然后提出了基于极弱布拉格光栅阵列(UWFBG)使用复合探测双脉冲技术,该技术彻底消除了偏振衰落现象。CDPP由两个脉冲光组成,其空间间隔等于UWFBG阵列中相邻UWFBG的空间间隔的两倍。第一探测脉冲具有长持续时间,第二探测脉冲由偏振态互相正交的两个连续短脉冲组成,长脉冲的脉冲宽度是短脉冲的两倍。随后,根据所提出的CDPP方案设计实验证明基于融合光栅型Φ-OTDR系统的CDPP方案可以彻底消除偏振衰落现象,同时可实现高灵敏度的分布式定量测量。由于偏振衰落位置的变化,需要将信号解调位置从干涉度差的位置转移到干涉度好的位置,但是变换相位解调信号位置会造成相位不连续问题,在实施了CDPP方案的融合光栅型Φ-OTDR系统中提出了“交互解调”技术,通过该技术可以有效解决解调过程中由于偏振衰落位置的变化,需要变换相位解调信号位置所造成的相位不连续问题。在传统Φ-OTDR系统中,由于采样率等因素的限制,相位解调的方法很难对大应变信号实现精准的恢复。在上述研究偏振衰落的基础上,继续利用融合UWFB的Φ-OTDR系统,结合双脉冲结构对大应变信号精准恢复问题进行研究。在文章中提出了偏振-相位信息融合解调技术,文章通过对比幅度信号和相位信号局部位置的单调性,利用解调得到的幅度信号对相位展开信号进行了校准,最终实现了对大应变信号的准确恢复。本文分别从CDPP脉冲结构、融合解调算法两个方面,对融合UWFBG的Φ-OTDR系统进行改进,利用CDPP脉冲结构的融合系统彻底解决了偏振衰落问题,且该系统有较高的灵敏度;同时利用偏振-相位信息融合解调算法对大应变信号也能进行精准的恢复。总之,通过脉冲结构的改进和算法的优化使得UWFBG与Φ-OTDR融合系统的性能得到了显着提升,更加适合各类工程应用。(本文来源于《南京大学》期刊2019-05-25)

王朋杰,李慧,邓柯柯,王琪玮,冯丽爽[5](2019)在《一种新的用于集成光学陀螺的集成光学相位调制器增益的调制解调方法》一文中研究指出集成光学相位调制器是谐振式集成光学陀螺的核心器件,其增益随温度的变化直接影响相位调制器的的调制特性。为了快速跟踪检测相位调制器的增益漂移,提出了一种新的用于集成光学陀螺的可解调出集成光学相位调制器增益的调制和解调方法。进一步,分析了相位调制器增益随温度波动对集成光学谐振陀螺检测精度的影响机理,并建立了相位调制器增益的系统模型。并且,利用PI控制算法实现了相位调制器增益的快速检测与跟踪。实验结果表明,所提出的新的六态波调制方法能够实时解调出谐振式集成光学陀螺中的集成光学相位调制器的增益,并且验证了所提出的相位调制器增益跟踪技术对于提高谐振式集成光学陀螺的检测精度具有重要意义。(本文来源于《激光杂志》期刊2019年04期)

罗罡[6](2019)在《基于相位调制与解调的电场传感器研究》一文中研究指出电场强度是描述电磁现象的基本物理参数,电场的测量在各个电磁研究领域都是不可或缺的需要,尤其是随着高压工程、电磁脉冲技术和高能物理的不断发展,高频、高频瞬态和微弱电场的测量变得越来越重要。相对于电学测量的方法,基于光学方法实现电场的传感测量具有设备体积小、重量轻、响应频带宽、不受电磁干扰等优点,因此广受重视,并有成熟的基于集成光学调制器实现电场传感的方案。但传统的集成光学电场传感器通常基于马赫曾德尔干涉仪结构,该结构的调制与解调都在电场环境中实现,因此存在由于外界因素的干扰导致解调时工作点漂移的问题,研究人员虽然提出了很多针对工作点漂移的解决方案,包括实时检测器件输出功率、温度等,然后给予直流偏置电压补偿,以及采用可调谐光源结合非对称马赫曾德尔干涉仪结构。但引入直流偏置的方法会引入人为的电场干扰因素,而采用非对称马赫曾德尔干涉仪结构会增加系统的复杂性与成本。鉴于此,本文为针对消除马赫曾德尔干涉仪电场传感器工作点漂移的问题,引入能够在电场环境内感应电场信息实现相位调制的电场传感头,并采用光纤非对称马赫曾德尔干涉仪进行相位解调,这一方案将调制与解调分离,电场环境内仅实现相位调制,而将解调部分放在电场外,使得传感器设计灵活,并可根据具体情况选择解调方案。本论文的主要工作如下:1.分析与研究了传统集成光学电场传感器出现工作点漂移的原因。2.对相位调制信号的调制与解调进行了理论分析与推导,并解释了相位调制信号无法通过光探测器直接探测的原因,提出了信号的解调方案,并对整体方案进行了数学推导。3.利用仿真软件对相位调制信号进行了仿真,总结了不同半高脉宽与不同周期频率的相位调制信号的区别,以及不同相位调制信号对滤波器性能的需要;通过软件对整个实验的可行性进行了理论性的仿真,验证了方案的可行性。4.实验中利用天线接收外界电场信息后调制在光信号相位上,然后通过不同长度光纤搭建了非对称M-Z光纤干涉仪结构滤波器解调,并通过对实验数据进行分析。实验实现了MHz级别的电场传感,测试了电场传感器的传感范围,证明了方案的可行性。最后对影响实验结果的光功率、电场频率以及臂长差进行实验研究,采集数据分析,量化这些因素对传感器输出信号的影响。(本文来源于《电子科技大学》期刊2019-04-20)

宋美杰,于廷宽[7](2019)在《一种基于3×3耦合器的光纤相位解调算法》一文中研究指出针对当前3×3耦合器相位解调算法的不足,借鉴相位生成载波(PGC)解调算法,提出了一种新的3×3耦合器相位解调算法。该算法通过在干涉仪中加一个高频大幅相位调制信号,使用3×3耦合器中2路输出的一阶倍频项实现相位解调,对该算法进行了理论推导,并通过Matlab编程对算法进行了验证。该方法避免了传统3×3耦合器法被动解调中无法实时判断干涉效果、不能及时进行偏振控制的不足。(本文来源于《光通信技术》期刊2019年05期)

白燕,延凤平,韩文国,张鲁娜,程丹[8](2019)在《基于全保偏光纤结构的高稳定性激光相位解调系统》一文中研究指出为了实现对激光器相位的准确测量,提出一种基于保偏3×3光纤耦合器的激光器相位解调测量系统。将3×3保偏光纤耦合器的两路输出信号进行光电转换,并利用微分交叉乘法进行相位解调计算,得出相位信息。采用保偏3×3光纤耦合器及保偏延时光纤结构,可省去法拉第旋光器,简化相位解调测量系统结构,并提高外界环境参数波动所导致的测量系统信号的解调稳定性。仿真结果表明:在考虑随机噪声影响时(噪声标准差为0.1),对不含有噪声和含有噪声的相位信号进行解调,两种情况下的解调结果与预设给定值的吻合度较高;前者估计误差为±0.3rad,后者估计误差为-0.3~0.45rad。最后,对这种方法进行了实验验证,实验结果表明:相位解调的实验结果与仿真结果相符,二者的相位波动的功率谱密度吻合度高,相关系数为0.98;10组重复实验结果与仿真结果的相关系数皆在0.98以上;随机两两组合10对实验结果之间的相关系数均在0.99以上,满足测量系统的稳定可靠的要求。(本文来源于《光学精密工程》期刊2019年04期)

张晓琳,毛红杰,李凯,唐文彦[9](2019)在《相位解调实现低频水表面声波振幅探测》一文中研究指出为了实现低频水表面声波振幅准确探测和时变声信号的跟踪识别,提出了一种基于相位解调的激光干涉探测方法。该方法在参考光路中引入高频载波,利用相位生成载波技术的反正切解调算法,并结合高频载波初相位和调制深度的测定,可实现水表面声波的准确识别。在实验室环境下搭建了一套水表面声波探测系统,实验结果表明:该方法对水表面声波微振幅的测量重复性不超过1 nm。同时该系统能够实时跟踪水下声源的变化,对幅度受到正弦调制的水下声源信号进行了水表面声波振幅检测,实验结果证明了该方法识别时变声信号的正确性。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2019年05期)

王磊,李永倩,张立欣,李红[10](2019)在《?-OTDR系统中的相位解调方法研究进展》一文中研究指出随着相位敏感光时域反射计(?-OTDR)技术的发展与应用,传统的幅度解调方法已经很难满足人们对高质量传感的需求,而相位解调方法凭借其对相位信息解调的高灵敏性和高精确度的优势,近年来引起了国内外的广泛关注。综述了?-OTDR系统中相位解调方法的研究进展,介绍了相位生成载波解调法、基于3×3耦合器的解调法和数字相干IQ解调法3种?-OTDR系统中的相位解调方法,并简单分析了这几种方法的优缺点。对未来基于?-OTDR的传感系统中解调方法的优化及新方法的提出具有重要的意义。(本文来源于《激光技术》期刊2019年01期)

相位解调论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

为了提高光纤法布里-珀罗传感器的解调精度和效率,利用干涉光谱中的波峰计算出一系列光程差,根据最小二乘法求出该组光程差中方差最小的解作为粗略解调结果,并计算出光谱附加相位;在光谱附加相位基础上进行校正,得到补偿光程差,两者之和为最终解调结果.仿真结果表明,该算法的解调误差在±2.5nm内.光纤法布里-珀罗蓝宝石高温传感实验表明,从室温升到1 000℃时,该算法解调光程差精度为5.4nm,对应温度的精度为±0.36‰F.S.,同等条件下计算速度比FFT-MMSE快400倍,具有计算精度高,计算速度快的优点.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

相位解调论文参考文献

[1].巩玲仙,田竹梅,任国凤,付建梅,王春灿.干涉型光纤传感器中非理想3×3耦合器对相位解调的影响分析[J].光学技术.2019

[2].刘嘉静,涂子维,周次明,范典.基于最小二乘法的光纤法布里-珀罗传感器相位校正解调算法[J].光子学报.2019

[3].孙韦.基于光纤振动系统相位解调方法的改进研究[D].吉林大学.2019

[4].刘宇.基于弱光栅阵列的分布式偏振和相位解调研究[D].南京大学.2019

[5].王朋杰,李慧,邓柯柯,王琪玮,冯丽爽.一种新的用于集成光学陀螺的集成光学相位调制器增益的调制解调方法[J].激光杂志.2019

[6].罗罡.基于相位调制与解调的电场传感器研究[D].电子科技大学.2019

[7].宋美杰,于廷宽.一种基于3×3耦合器的光纤相位解调算法[J].光通信技术.2019

[8].白燕,延凤平,韩文国,张鲁娜,程丹.基于全保偏光纤结构的高稳定性激光相位解调系统[J].光学精密工程.2019

[9].张晓琳,毛红杰,李凯,唐文彦.相位解调实现低频水表面声波振幅探测[J].红外与激光工程.2019

[10].王磊,李永倩,张立欣,李红.?-OTDR系统中的相位解调方法研究进展[J].激光技术.2019

论文知识图

大气湍流状态下振动信号解调实例(弱...大气湍流状态下振动信号解调实例(强...信号相干解调系统性能分析模型信号差分相干解调系统性能分析...结构光编码的系统结构

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