基于现有光缆的临时通信方法技术

本发明专利技术公开了一种基于现有光缆的临时通信方法，包括如下步骤：敲击光缆产生振动信号，光缆中传输的光的相位发生变化；将光的相位的变化经光缆传送到半透半反镜产生透射光和发射光；将透射光和反射光分别传送到光缆两端的第一光纤干涉组件和第二光纤干涉组件，分别将光的相位的变化转化转换成光信号；将光信号转化成电信号，通过对电信号进行处理得到敲击光缆传送的信息。该方法具有易于实施，抗干扰强、保密性强，实时、快速的特点。使用该方法，可直接利用既有的光缆网络体系，只要有通信光缆的地方就能就地取材，实现人员与基站之间的临时单向通信。并且在光缆上任意一点振动时，可同时实现对光缆两端两个基站的通信，提高了通信的准确度。

Temporary Communication Method Based on Existing Optical Cable

The invention discloses a temporary communication method based on existing optical cables, which includes the following steps: tapping the optical cables to generate vibration signals, changing the phase of the transmitted light in the optical cables; transmitting the phase change of the light to the semi-transparent semi-reflector through the optical cables to generate transmitted light and transmitted light; transmitting the transmitted light and reflected light to the first optical fiber interference module and the second optical fiber trunk at both ends of the optical cables, respectively. The component involved converts the phase change of light into optical signal, and the optical signal into electrical signal. The information transmitted by striking optical cable is obtained by processing the electrical signal. This method has the characteristics of easy implementation, strong anti-interference, strong confidentiality, real-time and fast. By using this method, the existing optical cable network system can be directly utilized, so long as there are communication optical cables, local materials can be obtained, and temporary one-way communication between personnel and base station can be realized. When the cable vibrates at any point, the communication between two base stations at both ends of the cable can be realized simultaneously, which improves the accuracy of communication.

【技术实现步骤摘要】
基于现有光缆的临时通信方法
本专利技术涉及一种临时通信方法，尤其涉及一种基于现有光缆的临时通信方法。
技术介绍
野外通信手段通常有无线电通信、有线电通信、有线通信、卫星通信、散射通信、简易信号通信、运动通信。但是，现有的无线通信存在泄露机密、遭到窃听等问题，而且野外，特别是人烟稀少，比较原始的地方，通常会存在没有无线信号的情况，或者在电磁站等电磁干扰剧烈的环境下，现有的常规无线通信手段失效。此时，有线通信成为唯一的通信手段。目前，铺设完备的有线通信线路基本全部为光缆，在没有有效工具的情况下，即使找到通信光缆线路也无法实现通信。为了解决上述问题，在申请号为201420794624.0的专利申请文件中，公开了一种野外通信便携光缆架设备，包括支架，支架上设置有拉杆，支架底部设有车轮，支架上设置有旋转轴，旋转轴上设置有大绕线盘，大绕线盘一侧设置有小绕线盘，大绕线盘直径大于小绕线盘且大绕线盘的绕线宽度大于小绕线盘的绕线宽度，大绕线盘与小绕线盘之间设置有一通孔，光缆一端缠绕在小绕线盘上，另一端穿过通孔缠绕在大绕线盘上。该设备提出的一种野外通信便携光缆架设备，使用时能够快速拆卸线缆以与使用设备对接，大小绕线盘的划分能够适应长短距离的通信要求，刹车盘可根据需要调整绕线盘的绕线速度，使用方便。该设备，结构简单、方便小巧、便携能力强，可以在一定程度上解决野外通信的问题。但是，采用上述设备进行野外通信时，需要拆卸线缆以与使用设备对接，才能进行通信，操作起来并不是十分方便。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种基于现有光缆的临时通信方法。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用下述的技术方案：一种基于现有光缆的临时通信方法，包括如下步骤：敲击光缆产生振动信号，光缆中传输的光的相位发生变化；将光的相位的变化经光缆传送到半透半反镜产生透射光和发射光；将透射光和反射光分别传送到光缆两端的第一光纤干涉组件和第二光纤干涉组件，分别将光的相位的变化转化转换成光信号；将光信号转化成电信号，通过对电信号进行处理得到敲击光缆传送的信息。其中较优地，所述第一光纤干涉组件和第二光纤干涉组件均是由3*3耦合器、2*2耦合器、光纤延迟器构成。其中较优地，将光的相位的变化经光缆传送到半透半反镜产生透射光和发射光；将折射光和反射光分别传送到光缆两端的第一光纤干涉组件和第二光纤干涉组件，其中，反射光进入的第一光纤干涉组件和半透半反镜形成光路结构，其中存在的两路光为：Ⅰ：11b1→13→12a1→12b1→6(7)→5→6(7)→12b1→12a2→11b2；Ⅱ：11b2→12a2→12b1→6(7)→5→6(7)→12b1→12a1→13→11b1。这两路光在耦合器11处会和，发生干涉，干涉信号分别经端口11a2、11a3输出；其中，耦合器均包含两组端口；11a1、11a2、11a3、11b1、11b2为耦合器11的端口，11a1、11a2、11a3是3个同向端口，11b1、11b2是耦合器11的第二组3个同向端口中的2个端口。12a1、12a2、12b1为耦合器12的端口，12a1、12a2是耦合器12的第一组2个同向端口，12b1是耦合器12的第二组2个同向端口中的1个端口；τ为光纤延迟器的延迟时间。其中较优地，将光的相位的变化经光缆传送到半透半反镜产生透射光和发射光；将折射光和反射光分别传送到光缆两端的第一光纤干涉组件和第二光纤干涉组件，其中，透射光进入的第二光纤干涉组件和第一光纤干涉组件、半透半反镜形成光路结构，其中存在的两路光为：Ⅰ：11b1→13→12a1→12b1→6(7)→5→15b1→15a2→14b2Ⅱ：11b2→12a2→12b1→6(7)→5→15b1→15a1→16→14b1这两路光在第二光纤干涉组件的耦合器14处会和，发生干涉，干涉信号分别经端口14a1、14a2、14a3输出；其中，耦合器均包含两组端口，14a1、14a2、14a3、14b1、14b2为耦合器14的端口，14a1、14a2、14a3是3个同向端口，14b1、14b2是耦合器14的第二组3个同向端口中的2个端口；15a1、15a2、15b1为耦合器15的第一组端口，15a1、15a2是耦合器15的第一组2个同向端口，15b1是耦合器15的第二组2个同向端口中的1个端口；作为传感光纤的光缆接在耦合器15的端口15b1；τ为光纤延迟器的延迟时间。其中较优地，所述的基于现有光缆的临时通信方法，还包括如下步骤：S4，对解调获取的信号特征频谱进行分析，获取敲击的位置信息。其中较优地，所述的基于现有光缆的临时通信方法，所述对解调获取的信号特征频谱进行分析，获取敲击的位置信息，包括如下步骤：设人员敲击发出的振动信号对光缆上的扰动位置产生的相位调制为则当发生敲击时，相位受到的调制为：其中，T＝2neffL/c，L为敲击的扰动位置距半透半反镜的距离，c为真空中的光速，neff为光纤的等效折射率；计算两相互干涉的光之间的相位差，为：计算在相位差的频谱中，频率陷落点扰动位置的关系，为：(k＝2n-1,n∈N)其中，fnull(k)为k阶陷波点的频率；对解调获取的信号特征频谱进行分析，得到频率陷落点，带入上式子，即可得到扰动位置；即获取敲击的位置信息。其中较优地，所述的基于现有光缆的临时通信方法，还包括如下步骤：S5，将光缆两端获取的敲击位置信息进行合并处理，得到最终的敲击位置信息。其中较优地，所述的基于现有光缆的临时通信方法，所述将光缆两端获取的敲击位置信息进行合并处理，包括如下步骤：获取光缆两端获取的第一敲击位置信息和第二敲击位置信息；根据反射光和透射光在光缆中传播的特点为第一敲击位置信息和第二敲击位置信息设置加权平均值；将第一敲击位置信息与其加权平均值的乘积与第二敲击位置信息与其加权平均值的乘积求和，即得到最终的敲击位置信息。本专利技术所提供的基于现有光缆的临时通信方法，通过将敲击光缆引起的光的相位发生变化经光缆传送到半透半反镜产生透射光和发射光；将投射光和反射光分别传送到光缆两端的第一光纤干涉组件和第二光纤干涉组件，分别将光的相位的变化转化转换成光信号；将光信号转化成电信号，通过对电信号进行处理得到敲击光缆传送的信息。该方法具有易于实施，抗干扰强、保密性强，实时、快速的特点。使用该方法，可直接利用既有的光缆网络体系，只要有通信光缆的地方就能就地取材，实现人员与基站之间的临时单向通信。并且在光缆上任意一点振动时，可同时实现对光缆两端两个基站的通信，提高了通信的准确度。附图说明图1为本专利技术所提供的实施例中，基于现有光缆的通信方法的结构示意图；图2为本专利技术所提供的基于现有光缆的临时通信方法的流程图；图3为本专利技术所提供的实施例中，第一光纤干涉组件和半透半反镜形成的光路结构的示意图；图4为本专利技术所提供的实施例中，第一光纤干涉组件、第二光纤干涉组件和半透半反镜形成的光路结构的示意图；图5为本专利技术所提供的实施例中，从干涉信号解调出的相位信号的频谱示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术的
技术实现思路
进行详细具体的说明。本专利技术提出一种直接利用现有布设的通信光缆，构建振动传感系统，方便快捷地实现临时的主动的单向通信方法。该方法是利用光纤传感技术，将布设的光缆作为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于现有光缆的临时通信方法，其特征在于包括如下步骤：敲击光缆产生振动信号，光缆中传输的光的相位发生变化；将光的相位的变化经光缆传送到半透半反镜产生透射光和发射光；将透射光和反射光分别传送到光缆两端的第一光纤干涉组件和第二光纤干涉组件，分别将光的相位的变化转化转换成光信号；将光信号转化成电信号，通过对电信号进行处理得到敲击光缆传送的信息。

【技术特征摘要】
1.一种基于现有光缆的临时通信方法，其特征在于包括如下步骤：敲击光缆产生振动信号，光缆中传输的光的相位发生变化；将光的相位的变化经光缆传送到半透半反镜产生透射光和发射光；将透射光和反射光分别传送到光缆两端的第一光纤干涉组件和第二光纤干涉组件，分别将光的相位的变化转化转换成光信号；将光信号转化成电信号，通过对电信号进行处理得到敲击光缆传送的信息。2.如权利要求1所述的基于现有光缆的临时通信方法，其特征在于：所述第一光纤干涉组件和第二光纤干涉组件均是由3*3耦合器、2*2耦合器、光纤延迟器构成。3.如权利要求1所述的基于现有光缆的临时通信方法，其特征在于：将光的相位的变化经光缆传送到半透半反镜产生透射光和发射光；将折射光和反射光分别传送到光缆两端的第一光纤干涉组件和第二光纤干涉组件，其中，反射光进入的第一光纤干涉组件和半透半反镜形成光路结构，其中存在的两路光为：Ⅰ：11b1→13→12a1→12b1→6(7)→5→6(7)→12b1→12a2→11b2；Ⅱ：11b2→12a2→12b1→6(7)→5→6(7)→12b1→12a1→13→11b1。这两路光在耦合器11处会和，发生干涉，干涉信号分别经端口11a2、11a3输出；其中，耦合器均包含两组端口；11a1、11a2、11a3、11b1、11b2为耦合器11的端口，11a1、11a2、11a3是3个同向端口，11b1、11b2是耦合器11的第二组3个同向端口中的2个端口。12a1、12a2、12b1为耦合器12的端口，12a1、12a2是耦合器12的第一组2个同向端口，12b1是耦合器12的第二组2个同向端口中的1个端口；τ为光纤延迟器的延迟时间。4.如权利要求1所述的基于现有光缆的临时通信方法，其特征在于：将光的相位的变化经光缆传送到半透半反镜产生透射光和发射光；将折射光和反射光分别传送到光缆两端的第一光纤干涉组件和第二光纤干涉组件，其中，透射光进入的第二光纤干涉组件和第一光纤干涉组件、半透半反镜形成光路结构，其中存在的两路光为：Ⅰ：11b1→13→12a1→12b1→6(7)→5→15b1→15a2→14b2Ⅱ：11b2→12a2→12...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪作廷，钟胜，杜晓舟，孙彪，武斌，
申请(专利权)人：中国人民解放军六一九零五部队，
类型：发明
国别省市：辽宁,21