基于雙M-Z干涉型光纖振動傳感器及其PGC解調技術的研究.pdf

1、干涉型光纖傳感器相比與其他傳感器有諸多優(yōu)勢，如精確的分辨率、靈敏度較高、較大的動態(tài)響應范圍，因而其可以長期在特定環(huán)境下工作。在振動傳感器、溫度傳感器、液位傳感器、折射率傳感器、應變傳感器、濕度傳感器等領域中都有廣泛的應用。相位生成載波（PGC）調制解調技術具有檢測靈敏度高，動態(tài)范圍大，抗噪聲能力強，避免隨機相位衰落等特點，是一個應用前景非常廣闊的零差解調方法。使用數(shù)字信號處理芯片技術不僅可以克服模擬器件帶來的隨機直流漂移問題，而且具有很

2、強的靈活性與可擴展性。
　　本文基于PGC調制解調技術與數(shù)字信號處理技術，設計了兩種級聯(lián)型雙M-Z干涉型振動傳感系統(tǒng)，分別可以還原振動波形與測量振動點位置，并且提出了一種搭載在本系統(tǒng)中的PGC改進算法，完成待測信號的解調。
　　本文的主要工作如下：
　　第一，提出了一種級聯(lián)型雙 M-Z干涉型光纖振動傳感器的結構，該結構將調制端與傳感端分別置于每個M-Z干涉儀的其中一個干涉臂，兩個M-Z干涉儀以單模光纖相連。另外，還提出

3、了一種基于基頻混頻的反正切-微分自相乘(Arctan-DSM)算法，該算法可以降低系統(tǒng)的采樣頻率，并且具有抗光強擾動與抗總諧波失真的優(yōu)勢。通過仿真分析驗證以上理論的正確性與有效性。
　　第二，提出了一種級聯(lián)型雙 M-Z干涉型光纖振動傳感定位系統(tǒng)的結構，該結構將兩個完全相同的M-Z干涉儀用單模光纖相連，在每個M-Z干涉儀上進行相同的調制，單模光纖作為傳感光纖，感測待測振動信號。并且，對該結構的定位原理進行了詳細的理論研究?；贛AT