[发明专利]基于相位保留滤波和峰位置追踪的低相干干涉解调方法

权利要求书

1.一种基于相位保留滤波和峰位置追踪的低相干干涉解调方法，其特征在于，包括标定过程和解调过程，其中：

所述标定过程包括以下处理：

步骤1、对原始干涉信号进行相位保留滤波，得到消除了暗背景噪声和高频噪声的低相干干涉条纹信号；相位保留滤波的具体计算过程如下：

1-1、将空间频率域的滤波向量设计为其中q为截止频率，p为通带宽度，N为向量长度，通过离散傅里叶逆变换，在空间域的表达式为

1-2、对滤波向量进行加窗处理，优化滤波效果和消除吉布斯效应，所采用的窗函数为w(n)＝w_Bl(n)*w_Bl(-n)，其中，*代表卷积运算，w_Bl(n)为布莱克曼窗，其表达式为

1-3、计算空间相位保留滤波向量g(n)，表达式为其中，w(0)为归一化系数，将g(n)与原始干涉信号进行卷积运算即可实现相位保留滤波；

步骤2、利用法珀传感单元产生连续等间距的法珀腔长变化，得到一一对应的低相干干涉条纹的质心位置和单条纹的峰位置，建立质心位置与单条纹峰位置的线性关系函数，线性关系函数的建立具体过程如下：

2-1、计算获得质心位置l_cen，公式为其中，l_p为构成干涉条纹的采集点位置，I(l_p)为该点光强信号，I_max为条纹最大峰值，l_cen为质心位置；

2-2、通过递推表达式得到连续腔长变化下的单条纹峰位置，公式如下：

其中，L₁为初始最小腔长，pp(L₁)为腔长为初始最小腔长L₁对应的干涉条纹的中心条纹F₀的峰位置sp(F₀)，pp(Li)为后续的腔长L_i对应的单条纹峰位置，将腔长L_i的各条纹峰位置置入数组sp(PN)，从中选取紧邻并小于前一腔长L_i-1峰位置最近的峰即为所需的单条纹峰位置，；

2-3、利用质心位置与单条纹峰位置的线性关系函数通过线性拟合得到质心与单条纹峰位置的关系函数；

利用以下步骤实现所述解调过程：

步骤3、利用七步相移法公式求得单条纹中每个点的相位的精确峰位置；

其中，x为单条纹中所求点的位置，λ为干涉条纹波长，相位间隔是λ/4；

步骤4、建立单条纹精确峰位置与法珀腔长的线性拟合关系函数，得到通过单条纹精确峰位置，来实现解调。