[发明专利]干扰位置的估计

说明书

技术领域

本发明涉及一种对波导上干扰的位置进行估计的方法和装置，具体地说，其中该干扰为时变干扰。

背景技术

已知利用被称为调频连续波(FMCW)的技术来估计物体的距离，其中向该物体发送调频信号。然而，当估计时变干扰的位置时，特别是估计时变干扰沿着波导的位置时，这种已知技术并不总是方便或灵敏的。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种以干涉测量方式来估计光波导上的时变干扰的位置的方法，该方法包括以下步骤：向光波导发送感测信号，对所述感测信号施加至少部分地依赖于它们的传输时间的调制；接收已被施加了干扰的返回的感测信号；以及根据先前对返回的感测信号施加的调制来估计干扰的位置。

由于感测信号具有至少部分地依赖于它们的传输时间的调制，所以可以推断出信号传播到干扰并从干扰返回的往返时间。由该往返时间或与该往返时间相关的值，能够直接地或间接地估计干扰的位置。

优选的是，施加的调制将是相位调制。这将使得所发送信号的强度基本上是恒定的。然而，代替的或附加的是，可以对感测信号的幅度进行调制。如果幅度被调制，并且如果作为调制的结果来自光源的信号被中断，则与未中断时间段相比，可以使该中断很短暂，由此使得能够保持高灵敏度。

调制的频率可以随时间而改变，优选地以循环的方式改变。另选地或者附加地，优选地通过相位调制可以将二进制码或其他信息调制到感测信号上。然后利用自相关技术可以获得传输时间的指示。

感测信号将优选地被形成为来自光源信号的信号副本。光源信号优选地具有与它们相关联的相干时间，从而在相干时间的时标(time scale)上出现光源信号(通常随机的)的相位变化。信号副本不需要彼此完全一样。虽然由光源信号的不相干而产生的随机相位变化对于一对信号副本中的每一个来说优选地是共同的，但施加到这些信号副本上的调制对于一对副本来说可以(但不需要)是共同的。在信号被发送到波导之前或者被发送到要进行感测的波导的一部分之前，相位调制器可以用于对这些信号施加相位调制。

优选的是，信号副本将以彼此相对时间延迟的方式沿着传送线路被发送，从而形成在前(leading)副本和在后(trailing)副本。返回的在前副本随后可以相对于先前的在后副本而延迟，从而这两个副本可以基本上彼此同步地结合在一起。

在优选实施方式中，这是通过利用诸如非平衡马赫-曾德尔(Mach Zehnder)干涉仪的干涉仪级而实现的。在该优选实施方式中，来自光源的输出被馈送到干涉仪，其中在该干涉仪中信号被复制，一个副本被引导到干涉仪的一条路径，与每条路径相关联的通过(transit)时间是不同的，因而从干涉仪级发送信号副本的时间之间产生相对延迟或差分延迟。由于在发出方向施加的相对延迟将与在返回方向施加的相对沿迟相同，在每种情况下这是由两条路径的通过时间之差而确定的，因此随后可以按照特别方便的方式利用相同的干涉仪级来重新调整(re-align)返回的信号副本，

优选的是，将至少部分地根据光源的平均相干时间来选择差分延迟。优选的是，差分延迟比相干时间长得多。优选的是，差分延迟与相干时间的比大于或等于10³，更优选的是，差分延迟与相干时间的比大于或等于10⁵，甚至更优选的是，差分延迟与相干时间的比大于或等于10⁷。

优选的是，复制输出信号并发送这些信号的步骤将在第一位置执行，在距离第一位置至少1km或甚至至少10km的位置，仍可检测到干扰。

附图说明

将在所附权利要求中提供本发明的进一步的方面。下面将参照以下附图仅仅借助于实施例来进一步详细描述本发明，在附图中：

图1示出了根据本发明的光学感测系统；

图2为迹线，该迹线例示了频率随着施加到感测系统中发送的信号上的调制的时间的变化；

图3(a)示出了发送信号的频率-时间变化和从近处、中间和远处返回的信号的迹线；

图3(b)示出了指示出发送信号和从图3(a)的近处、中间和远处返回的信号之间的频率差的信号；

图4(a)示出了发送信号和返回信号的频率-时间变化；

图4(b)示出了指示出图4(a)的发送信号和返回信号之间的频率差的信号。

具体实施方式