[发明专利]一种基于频谱扫描的分布式物理量探测方法及其装置

权利要求书

1.一种基于频谱扫描的分布式物理量探测方法，包括下述步骤：

1)以等频率间隔向被测量对象发射信号，f＝1Δf，2Δf，3Δf，…，nΔf，f为扫描频率，Δf为频率间隔，nΔf为扫描频谱的最大频率；

频率间隔Δf满足条件：Δf≤v/4L，其中v为信号的传播速度，L为待测目标尺度；

2)接收被测量对象的频域响应信号X(f)：X(1Δf)，X(2Δf)，X(3Δf)，…，X(nΔf)；

3)对步骤2)获得的结果进行时域反转平移计算，包括下述步骤：

1.将X(f)乘以因子-1得到X₁(f)，

X₁(f)＝-X(f)；

2.将X₁(f)在时间轴上平移D，D满足条件：(v/(2Δf)-L)>D>L，其中v为信号的传播速度，L为待测目标尺度，

X₂(f)＝X₁(f)e^-j4πf D

3.将X(f)和X₂(f)相加得到X₃(f)，

X₃(f)＝X(f)+X₂(f)＝X(f)+X₁(f)e^-j4πf D＝X(f)-X(f)e^-j4πf D

4)对X₃(f)进行离散傅立叶逆变换，获得x₃(t)；

5)从x₃(t)获得时域信号x(t)。

2.根据权利要求1所述的一种基于频谱扫描的分布式物理量探测方法，其特征在于，以等频率间隔向被测量对象发射的是正弦调制信号。

3.一种基于频谱扫描的分布式物理量探测设备，包括：

一信号发射单元，所述信号发射单元以等频率间隔向被测量对象发射信号，f＝1Δf，2Δf，3Δf，…，nΔf，f为扫描频率，Δf为频率间隔，nΔf为扫描频谱的最大频率；

频率间隔Δf满足条件：Δf≤v/4L，其中v为信号的传播速度，L为待测目标尺度；

一信号接收单元，包括信号存储和处理单元，所述信号接收单元接收所述被测量对象的频域响应信号X(f)：X(1Δf)，X(2Δf)，X(3Δf)，…，X(nΔf)，所述信号存储和处理单元对所述频域响应信号X(f)进行时域反转平移计算，步骤如下：

1)将X(f)乘以因子-1得到X₁(f)，

X₁(f)＝-X(f)；

2)将X₁(f)在时间轴上平移D，得到X₂(f)，D满足条件：(v/(2Δf)-L)>D>L，其中v为信号的传播速度，L为待测目标尺度，

X₂(f)＝X₁(f)e^-j4πf D

3)将X(f)和X₂(f)相加得到X₃(f)，

X₃(f)＝X(f)+X₂(f)＝X(f)+X₁(f)e^-j4πfD＝X(f)-X(f)e^-j4πfD

4)对X₃(f)进行离散傅立叶逆变换，获得x₃(t)

5)从x₃(t)获得时域信号x(t)。

4.根据权利要求3所述的一种基于频谱扫描的分布式物理量探测设备，其特征在于，所述信号发射单元包括依次串联的调制信号发生器、驱动电路和发射器。

5.根据权利要求4所述的一种基于频谱扫描的分布式物理量探测设备，其特征在于，所述发射器为光发射器。

6.根据权利要求3所述的一种基于频谱扫描的分布式物理量探测设备，其特征在于，所述信号接收单元还包括接收放大器和解调电路，所述接收放大器、解调电路、以及信号存储和处理单元依次串联。

7.根据权利要求6所述的一种基于频谱扫描的分布式物理量探测设备，其特征在于，所述接收放大器为光接收放大器，且采用交流耦合。

8.根据权利要求3所述的一种基于频谱扫描的分布式物理量探测设备，其特征在于，所述信号发射单元以等频率间隔发射正弦调制信号。