[发明专利]一种确定声波信号的方法及系统

权利要求书

1.一种确定声波信号的方法，其特征在于，包括：

提供n路相同的宽谱光信号，n为大于或等于1的整数；

将n路相同的宽谱光信号分别输入到n个光纤声波传感器，所述n个光纤声波传感器具有不同的空间频率；

n个光纤声波传感器分别对n路宽谱光信号进行反射，得到n路反射光信号，每路光纤声波传感器对应的反射光信号携带该路光纤声波传感器的空间频率信息；当n个光纤声波传感器中有光纤声波传感器受到外部声波信号作用时，该路光纤声波传感器对应的反射光信号还携带作用在该路光纤声波传感器的声波信号的信息；

通过波长扫描的方式接收所述n路反射光信号，得到复合光谱，其中，所述复合光谱由所述n路反射光信号组合得到；

对所述复合光谱进行快速傅里叶变换，得到空间频谱图，所述空间频谱图携带n个光纤声波传感器对应的n个空间频率信息和作用于n个光纤声波传感器的n个声波信号对应的n对双边带信号信息；

根据所述n个空间频率信息和n对双边带信号信息确定n个声波信号的信息；其中，对于每个光纤声波传感器，其对应的双边带信号的中心空间频率正比于声波信号的频率，其对应的双边带信号的空间频率间隔正比于光纤声波传感器的空间频率；

每个光纤声波传感器的边带信号与空间频率应满足如下公式：

其中，f_a为声波信号的频率，V为光谱仪的波长扫描速度，f_s为光纤声波传感器的空间频率，f_c为双边带信号的中心空间频率，△f为双边带信号的空间频率间隔；所述双边带信号的中心空间频率通过对一对边带频率分量求平均值得到，所述双边带信号的空间频率间隔通过对一对边带频率分量求差并取绝对值得到；

所述空间频谱图包括n个空间频率分量和2n个边带频率分量；所述声波信号的信息包括声波信号的频率，声波信号确定单元通过以下步骤确定n个声波信号的频率：

根据任意两个边带频率分量对应的空间频率间隔与n个空间频率分量之间的数值关系，确定每个空间频率分量对应的两个边带频率分量；

根据光谱仪的波长扫描速度和每个空间频率分量对应的两个边带频率分量，求出n个空间频率分量对应的n个声波信号的频率值；

当不止两个边带频率分量对应的空间频率间隔与n个空间频率分量中的某个空间频率分量的两倍相等时，通过以下公式确定哪两个边带频率分量对与上述空间频率分量对应：

其中，θ_R与θ_L分别为两个边带频率分量中右边带与左边带的相位，为光纤声波传感器空间频率分量的相位；

若两个边带频率分量的相位满足上述公式，则这两个边带频率分量与上述空间频率分量对应。

2.根据权利要求1所述的确定声波信号的方法，其特征在于，所述光纤声波传感器可以为双光束光纤干涉仪结构，包括马赫-泽德干涉仪、迈克尔逊干涉仪、萨格纳克干涉仪或法布里-珀罗干涉仪。