一种PGC-Atan解调法中相位调制深度提取与校正及非线性影响因素消除方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种PGC‑Atan解调法中相位调制深度提取与校正及非线性影响因素消除方法及系统。光源调制模块产生高频载波被高频载波与待测信号调制后的干涉信号经处理变为电信号，并分别与载波一倍频正弦信号、载波一倍频余弦信号和载波二倍频余弦信号混乘。与载波一倍频信号混乘后的一对信号进行反正切运算提取载波相位延迟；与载波余弦信号混乘后的一对信号进行椭圆拟合。结合载波相位延迟与椭圆拟合参数提取相位调制深度，并反馈至光源调制模块进行闭环控制。结合与载波余弦信号混乘后的一对信号与椭圆拟合参数构建一对严格正交的信号，再进行反正切运算并经高通滤波准确求得待测信号。本发明专利技术解决了非线性失真问题，有利于提高相位解调精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种pgc-atan解调法中相位调制深度提取与校正及非线性影响因素消除方法及系统。

技术介绍

1、实现法布里-珀罗传感器、迈克尔逊传感器等干涉型光纤传感器高精度测量的关键技术之一是解调。相位生成载波法(pgc)是一种零差解调法，其特点是在信号频带外引入一个高频载波，使工作点左右振荡，避免相位零偏置，因而具有灵敏度高、动态范围大、线性度好等优点，被广泛应用于干涉型光纤传感器解调中。

2、pgc解调法中载波的产生方式有外调制和内调制两种。外调制通过电光调制器、声光调制器、压电陶瓷等器件产生高频载波，需要在系统中引入电学元件，增大了系统体积。内调制通过调节激光器电流来实现激光器波长(频率)的调节。然而，采用电流调制光频率时伴随了对光功率的调制，使得原本稳定的光功率上叠加了一个大小与伴生调幅有关的纹波，产生伴生调幅，对解调结果引入非线性误差。

3、经典的pgc解调法主要采用微分-交叉相乘法(pgc-dcm)或反正切法(pgc-atan)解调待测信号的相位信息。其中，pgc-atan解调法对获得的一对正交分量做除法运算再进行反正本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种PGC-Atan解调法中相位调制深度提取与校正及非线性影响因素消除方法，其特征在于，包括以下步骤，

2.如权利要求1所述的一种PGC-Atan解调法中相位调制深度提取与校正及非线性影响因素消除方法，其特征在于，步骤S1所述的相位调制深度初始值选取方式为，当电流调制深度m在[0，0.5]范围，满足[m(J0(C)-J2(C))/J1(C)]2＜＜4且[m(J3(C)-J1(C))/J2(C)]2＜＜4的C值可作为初始值；当电流调制深度m在(0.5，1)范围，满足[m(J0(C)-J2(C))/J1(C)]2＝[m(J3(C)-J1(C))/J2(C)]2的C值均可作为初...

【技术特征摘要】

1.一种pgc-atan解调法中相位调制深度提取与校正及非线性影响因素消除方法，其特征在于，包括以下步骤，

2.如权利要求1所述的一种pgc-atan解调法中相位调制深度提取与校正及非线性影响因素消除方法，其特征在于，步骤s1所述的相位调制深度初始值选取方式为，当电流调制深度m在[0，0.5]范围，满足[m(j0(c)-j2(c))/j1(c)]2＜＜4且[m(j3(c)-j1(c))/j2(c)]2＜＜4的c值可作为初始值；当电流调制深度m在(0.5，1)范围，满足[m(j0(c)-j2(c))/j1(c)]2＝[m(j3(c)-j1(c))/j2(c)]2的c值均可作为初始值。

3.如权利要求1所述的一种pgc-atan解调法中相位调制深度提取与校正及非线性影响因素消除方法，其特征在于，步骤s5所述的计算公式简化方法为控制相位调制深度c在初始值范围内，使得[m(j0(c)-j2(c))/j1(c)]2＜＜4且[m(j3(c)-j1(c))/j2(c)]2＜＜4，或者[m(j0(c)-j2(c))/j1(c)]2＝[m(j3(c)-j1(c))/j2(c)]2，以消去椭圆参数f展开式中与电流调制度m有关的项，便于提取相位调制深度值；椭圆参数f展开式如下：

4.一种pgc-atan解调法中相位调制深度提取与校正及非线性影响因素消除方法采用的系统，其特征在于，所述系统的结构为，光源调制模块(1)产生高频载波对光源进行调制，调制后的光经待测信号再次调制为干涉光，通过光电调理模块(2)输出电信号v(t)；所述光电调理...

【专利技术属性】
技术研发人员：周朕蕊，邱宗甲，张国强，郭少朋，汤贝贝，张萌，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：