[发明专利]一种使用伪随机码码分复用的PGC多传感器测量系统

权利要求书

1.一种使用伪随机码码分复用的PGC多传感器测量系统，其特征在于：包括高稳定光源与调制模块（1）、传感器级联阵列（3）、随机码解调模块（4）、干涉解调模块（5）；

所述的高稳定光源与调制模块（1）包括标准信号发生器（101）、高稳定窄线宽激光器（102）、光纤隔离器（103），电光调制器（104）以及伪随机码发生器（105）；所述的标准信号发生器（101）产生的调制信号为正弦信号；所述的伪随机码发生器（105）产生标准的NRZ-OOK信号，其产生的信号仅有±1两个状态，伪随机码发生器（105）产生的随机码频率大于标准信号发生器（101）产生的调制信号频率；

所述的传感器级联阵列（3）由多组结构相同的传感器测量模块（2）串联构成，其中第一组传感器测量模块（2）包括第一耦合器（201）、第一光纤延时环（202）、第二耦合器（203）、第一光纤匹配传感环（204）、第二光纤匹配传感环（205）、第二光纤延时环（206）、第三耦合器（207）、第四耦合器（208）；所述的传感器级联阵列（3）中各传感器测量模块的第三耦合器串联在一起，各传感器测量模块的第四耦合器串联在一起；相邻的两组传感器测量模块（2）的第一耦合器经由第一光纤延时环串联在一起，且串联后第一耦合器与第一光纤延时环相间排列；所述的第二光纤延时环（206）表示由于制作工艺以及臂长差的存在引起的等效时延；所述的第一光纤匹配传感环（204）、第二光纤匹配传感环（205）为具有相同设计参数的两支光纤环；所述的第一耦合器（201）的输出端分别与第一光纤延时环（202）和第二耦合器（203）的输入端连接；所述的第二耦合器（203）的输出端分别与第一光纤匹配传感环（204）和第二光纤匹配传感环（205）的输入端连接；所述的第一光纤匹配传感环（204）的输出端与第三耦合器（207）的输入端连接；所述的第二光纤匹配传感环（205）的输出端经由第二光纤延时环（206）与第四耦合器（208）的输入端连接；

所述的随机码解调模块（4）包括第一延时器（401）、第二延时器（402）、第一电光调制器（403）、第二电光调制器（404）；所述的第一电光调制器（403）的输入端与第三耦合器（207）的输出端连接；所述的第二电光调制器（404）的输入端与第四耦合器（208）的输出端连接；

所述的干涉解调模块（5）包括第五耦合器（501）、平衡光电探测器（502）、数据采集卡DAQ（503）与解调用PC （504）；所述的第一电光调制器（403）、第二电光调制器（404）的输出端均与第五耦合器（501）的输入端连接；所述的第五耦合器（501）的输出端经由平衡光电探测器（502）、数据采集卡DAQ（503）与解调用PC （504）连接；

所述的高稳定窄线宽激光器（102）由标准信号发生器（101）产生的标准正弦信号进行调制，调制后的激光经过光纤隔离器（103）后，再次由伪随机码发生器（105）驱动的电光调制器（104）进行伪随机码调制，将激光信号划分到码空间去，随后输入至传感器级联阵列（3）中；所述的随机码解调模块（4）中第一延时器（401）、第二延时器（402）接收伪随机码发生器（105）产生的伪随机码信号和来自数据采集卡DAQ（503）的控制信号后，对自身的延时参数进行调整并产生调制信号；所述的第一延时器（401）产生的调制信号对第二电光调制器（404）进行驱动，第二电光调制器（404）对接收到的来自第四耦合器（208）的信号进行解调；所述的第二延时器（402）产生的调制信号对第一电光调制器（403）进行驱动，第一电光调制器（403）对接收到的来自第三耦合器（207）的信号进行解调；所述的第一电光调制器（403）和第二电光调制器（404）将解调后的信号输入第五耦合器（501）；所述的第五耦合器（501）将解码后的光信号进行耦合干涉，之后将干涉信号输入平衡光电探测器（502）转换为电信号；所述的平衡光电探测器（502）将光信号转变为电压信号后，输入数据采集卡DAQ（503）进行信号的采集；所述的数据采集卡DAQ（503）同时也对标准信号发生器（101）产生的调制信号（106）进行采集，并接收来自解调用PC （504）的控制信号对第一延时器（401）和第二延时器（402）的延时参数进行调整；所述的解调用PC （504）负责信号的解调和系统参数的运算以及设定。