高适应性光纤振动传感系统参数综合控制方法及装置制造方法及图纸

一种高适应性光纤振动传感系统参数综合控制方法及装置，包括：一个光源模块和一个综合参数控制模块，光源模块的输出接口连接有光纤光路，光纤光路的输出接口连接有光接收机，光接收机的输出接口连接有增益可控放大器，增益可控放大器的输出接口连接有目标事件滤除模块，目标事件滤除模块的输出接口连接有模数转换模块，模数转换模块的输出接口连接至综合参数控制模块，综合参数控制模块的电路控制数字电压输出接口连接有电路参数调节模块，光源控制数字电压输出接口连接有光源参数调节模块，电路参数调节模块的输出接口连接至增益可控放大器，光源参数调节模块的输出接口连接至光源模块，整个装置构成两个闭环回路，实现闭环参数控制。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种高适应性光纤振动传感系统参数综合控制方法，其特征在于，光源模块(1)产生光信号，并输出至光纤光路(2)，所述光信号的功率P0t为：P0t＝A(In‑Ith),(n‑1)T≤t＜nT其中t为时刻，T为过电压阈值率检测的周期，T＝10us，n为周期序数，n＝1，2，3，...，且满足[]表示向下取整函数，In为所述的光源模块(1)在第n个周期内的驱动电流，第一个周期的所述的光源模块(1)的驱动电流I1为系统初始值，I1＝100mA，Ith为所述的光源模块(1)的阈值电流，Ith＝70mA，且In>Ith，A为所述的光源模块(1)的电流转换效率，A＝7W/A，所述的光纤光路(2)产生光信号PIt，并输出至光接收机(3)，其中PIt为：PIt＝P0t+P1t+P2t其中P1t为所述的光纤光路(2)受到背景信号影响产生的光信号，P2t为所述的光纤光路(2)受到扰动信号影响产生的光信号，所述的光接收机(3)对光信号PIt作光电转换，产生输入电压并输出至增益可控放大器(4)，其中为：UItE=GRPIt=GR(P0t+P1t+P2t)]]>其中R为所述的光接收机(3)中的光检测器的响应度，G为所述的光接收机(3)中的前置放大器的跨阻增益，其中R约为0.85A/W，G＝499Ω，所述的增益可控放大器(4)产生输出电压并输出至目标事件滤除模块(5)，其中为：UOtG=GnUItE=GnGRPIt=GnGR(P0t+P1t+P2t)]]>其中Gn为在第n个周期内的所述的增益可控放大器(4)的电压增益，第一个周期的所述的增益可控放大器(4)的电压增益G1为系统初始值，G1＝2，Gn满足：Gn=10aVn-1+b]]>其中a和b为所述的增益可控放大器(4)的增益控制参数，a＝2.5V‑1,b＝0.22，Vn‑1为在第n个周期所述的增益可控放大器(4)接收到的增益控制模拟电压信号，所述的目标事件滤除模块(5)使用低通滤波器，将目标扰动事件产生的高频电压信号滤除，输出只包含背景信号的模拟电压信号UBt至模数转换模块(6)，其中UBt满足：UBt=GnGR(P0t+P1t)]]>所述的模数转换模块(6)对模拟电压信号UBt进行模数转换，并产生数字电压信号输出至综合参数控制模块(7)，其中满足：Unm=αUB((n-1)T+mτ)]]>其中α为所述的模数转换模块(6)的转换系数，α＝409.6/V，τ为所述的模数转换模块(6)的电压采样周期，τ＝50ns，m为周期T内的电压采样序数，且m＝1，2，3，...，M，M为周期T内的采样次数，M＝200，且M满足：[]为向下取整函数，所述的综合参数控制模块(7)接收数字电压信号计算第n周期的过低电压阈值率LCLsn和过高电压阈值率LCHsn，LCLsn和LCHsn分别为：LCLsn=Σm=1M-1Ψ{(Un(m)≥ULTH)∩(Un(m+1)<UUTH)}]]>LCHsn=Σm=1M-1Ψ{(Un(m)≥UHTH)∩(Un(m+1)<UHTH)}]]>其中ULTH是低电压阈值，UHTH是高电压阈值，∩为逻辑与，Ψ为逻辑判断函数，判断的方法为：当大括号内的判断为真时，Ψ为1，判断为假时，Ψ为0，所述的综合参数控制模块(7)利用当前存储的过低电压阈值率阈值LCL、过高电压阈值率阈值LCH、最小驱动电流控制数字电压最大增益控制数字电压以及第n‑1周期的增益控制数字电压信号和驱动电流控制数字电压信号计算出第n周期的增益控制数字电压信号和驱动电流控制数字电压信号将第n‑1周期的增益控制数字电压信号和驱动电流控制数字电压信号更新为第n周期的增益控制数字电压信号和驱动电流控制数字电压信号并将输出至电路参数调节模块(8)，将输出至光源参数调节模块(9)，所述的电路参数调节模块(8)将增益控制数字电压信号转化为增益控制模拟电压信号Vn并输出至所述的增益可控放大器(4)，作为下一周期中所述的增益可控放大器(4)的增益控制模拟电压的输入信号，所述的光源参数调节模块(9)根据驱动电流控制数字电压信号产生驱动电流In，作为下一周期中光源模块(1)的驱动电流，输出至所述的光源模块(1)；所述第n周期的增益控制数字电压信号和驱动电流控制数字电压信号的计算方法为：首先将第n周期的背景信号划分为大背景信号、小背景信号及适中背景信号三种情况，再对所述三种情况分别进行如下处理：1)若LCHsn＞LCH，则将第n周期的背景信号鉴别为大背景信号：若第n‑1周期驱动电流控制数字电压信号大于存储于所述综合参数控制模块(7)中的最小驱动电流控制数字电压且则第n周期的增益控制数字电压信号和驱动电流控制数字电压信号分别...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄新锐，侍海峰，王广祯，王烁，潘超，叶红亮，李明铭，赵澍慧，孙小菡，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32