[发明专利]基于希尔伯特变换和双谱估计的高精度光纤光栅解调方法

权利要求书

1.一种基于希尔伯特变换和双谱估计的高精度光纤光栅的解调方法，包括下列步骤：

步骤1：截取两路光纤光栅反射谱在反射峰及反射峰附近的数据，再将反射谱数据分别进行希尔伯特变换，并分别将变换后的反射谱数据取绝对值后与原反射谱数据相叠加，得到叠加后的结果X(n)、Y(n)；

步骤2：利用叠加后的结果X(n)、Y(n)分别计算三阶累积量和互三阶累积量，通过三阶累积量计算双谱，通过互三阶累积量计算互双谱，并利用双谱和互双谱构造以波长差为变量的波长差函数；

步骤3：检测构造的波长差函数的最大值位置，得到所述两路反射谱的波长差。

2.根据权利要求1所述的高精度光纤光栅的解调方法，其中步骤1中在截取两路光纤光栅反射谱的反射峰及反射峰附近的数据时还包括将得到的两路光纤光栅反射谱的反射峰带宽外的数据置零，以减小冗余数据对解调精度的负面影响。

3.根据权利要求1所述的高精度光纤光栅的解调方法，其中步骤2中所述的利用叠加后的结果分别计算三阶累积量C_XXX(τ，ρ)和互三阶累积量C_YXX(τ，ρ)的计算公式分别为：

C_XXX(τ，ρ)＝E[X(n)X(n+τ)X(n+ρ)]

C_YXX(τ，ρ)＝E[Y(n)X(n+τ)X(n+ρ)]

其中，E[·]为集合平均算子，τ表示两路光纤光栅波长差变量，ρ表示与τ无关的另一个波长差变量。

4.根据权利要求1所述的高精度光纤光栅的解调方法，其中步骤2中所述的通过三阶累积量C_XXX(τ，ρ)计算双谱B_XXX(ω₁，ω₂)、通过互三阶累积量C_YXX(τ，ρ)计算互双谱B_YXX(ω₁，ω₂)的计算公式分别为：

B_XXX(ω₁，ω₂)＝E[FTX(ω₁)FTX(ω₂)FTX^*(ω₁+ω₂)]

BYXX(ω1,ω2)=E[FTY(ω1)FTY(ω2)FTY*(ω1+ω2)]=BXXX(ω1,ω2)e-j2πω2λdiff]]>

其中，FTX(ω₁)、FTX(ω₂)为X(n)的傅里叶变换，FTY(ω₁)为Y(n)的傅里叶变换，FTX*(ω₁+ω₂)为FTX(ω₁+ω₂)的共轭，ω₁为变量τ所对应的角频率，ω₂为变量ρ所对应的角频率，j为虚数单位。