[发明专利]基于移相信号调制的传感器阵列的调制解调方法及装置

权利要求书

1.一种基于移相信号调制的传感器阵列的调制解调方法，其特征在于，方法步骤如下：

步骤1、打开激光光源(1)和微振动台(11)，信号发生器(8)分别与光开关(3)和相位调制器(4)连接，由信号发生器(8)产生脉冲信号作用于光开关(3)，产生连续光脉冲，作用于相位调制器(4)，产生连续相位脉冲调制，激光光源(1)发出的光依次经过隔离器(2)、光开关(3)和相位调制器(4)，形成经相位调制的激光脉冲；

步骤2、经过相位调制的激光脉冲进入设置在微振动台(11)上的传感器阵列，传感器阵列包括若干个通过延迟光纤(5)并联的传感模块，传感模块包括光分插复用器(6)和传感器(7)，传感器(7)的输入端和输出端分别设有一个光分插复用器(6)，通过第一个传感模块输入端的光分插复用器(6)选择对应波长的激光脉冲进入传感器(7)；其余波长的光脉冲通过延迟光纤(5)，分别进入其余传感模块输入端的光分插复用器(6)，通过输入端的光分插复用器(6)选择对应波长的激光脉冲进入对应的传感器(7)，每个传感器(7)携带振动相位信息后的干涉信号由输出端的光分插复用器(6)依次向前合并，由第一个传感模块输出端的光分插复用器(6)送入光电探测器(9)，然后进入数据采集和处理模块(10)。

对于任意传感器(7)，带有对应传感器的振动相位信息，其干涉光强I(t)表示为

其中表示初始相位，表示环境引起的相位变化，表示振动相位信号，表示为相位调制信号，令合相位则干涉光强I(t)简化式为

I(t)=A+Bcos(θ+π2)kT2≤t<kT2+τ2A+Bcos(θ-π2)kT2+τ2≤t<kT2+2τ2A+Bcos(θ)kT2+2τ2≤t<(k+1)T2---(4)]]>

步骤3、光电探测器(9)将干涉光强信号转换为电信号，数据采集和处理模块(10)采集电信号，由于每个传感器的信号对应于不同的光脉冲，通过标定相位调制信号和接收信号的延时，获取传感器(7)的三路移相的光强信号I₁，I₂，I₃，于是有

I1=A+Bcos(θ+π2)I2=A+Bcos(θ-π2)I3=A+Bcos(θ)---(5)]]>

根据三步移相算法，解得

θ=tanR-1I2-I12I3-(I1+I2)---(6)]]>

步骤4、去除θ的初始直流相和环境漂移相，解调出传感器(7)连续的振动相位信号