[发明专利]信号动态调节方法和系统及其在光纤传感中的应用

说明书

本发明涉及信号处理方法技术领域，具体的说是一种通过动态选取零点，进而克服因信号偏移造成信号分析准确率低的信号动态调节方法和系统及其在光纤传感中的应用，通过过零点数与设定的阈值进行比较，根据比较结果动态调节信号，有效避免了手动调制带来的不准确及繁琐问题；同时简化了计算模型，提高了计算效率；同时通过选取最接近平均值的极值点作为零点，有效避免了信号偏移X轴导致过零点过少引起的计算过零点数不准确问题；此外通过将上述信号动态调节方法应用于光纤传感，提出一种消除PGC方案中干涉漂移的方法，通过动态调节光源调制深度，解决了干涉漂移问题；只通过简单的加减比较运算，简化了计算模型，提高了计算效率。

技术领域：

本发明涉及信号处理方法技术领域，具体的说是一种通过动态选取零点，进而克服因信号偏移造成信号分析准确率低的信号动态调节方法和系统及其在光纤传感中的应用。

背景技术：

在信号分析时，信号的质量对信号处理结果起到至关重要的作用，而信号质量一般与调制信号的频率、强度，输入信号的电压值大小等因素息息相关；在实际应用中，信号的质量一般通过肉眼观察信号波形，通过手动调节调制信号的频率、强度，输入信号的电压等方法进行调节，既不方便也不准确；同时，调制信号的频率、强度，输入信号的电压值等还会受到温度、湿度等环境因素的影响存在随机波动，这些因素都会对信号处理结果带来影响。若采用计算机修正算法进行修正，在获取修正系数的过程中需要进行大量运算，消耗占用大量DSP资源。

为了解决信号在传输中累积的未校正的定时偏移和频率偏移问题，专利文献CN108347396A公开了一种追踪并补偿调制信号的定时偏移和频率偏移的系统和方法，其通过对所采集信号的每个脉冲的过零点数量进行获取，基于脉冲序列中的过零点数量将脉冲序列解码为符号，然后基于过零点数量的累加和解码的符号的相应脉冲值来获得度量，将度量与预设阈值比较，根据比较结果，使信号采样单元提前或延迟间隔进行采样，来达到补偿信号定时偏移的目的；其中过零点是指相位轴过零的时间点。

该方法能够一定程度上弥补信号偏移造成的问题，但实际应用过程中，信号偏移同时会造成过零率的改变，导致过零点计算存在偏差，造成信号处理准确率下降。

发明内容：

本发明针对现有技术中存在的缺点和不足，提出了一种通过动态选取零点，进而克服因信号偏移造成信号分析准确率低的信号动态调节方法和系统及其在光纤传感中的应用。

本发明通过以下措施达到：

一种信号动态调节方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：采集原始信号S(t)，并选出原始信号中的单周期信号K₁、K₂、K₃…K_n；

步骤2：确定单周期信号的基准值零点，其中：

步骤2-1：对采集到的单周期信号求极值点，并记录极值点幅度的大小A₁、A₂、A₃…A_m，其中mn；

步骤2-2：求单周期信号幅度平均值

步骤2-3：对求出的极值点幅值A_m与幅度平均值进行比较，选出与平均值差值最小的极值点作为基准值零点,设为A’；

步骤3：获取过零点个数N；

步骤4：将过零点个数N与预设阈值T进行比较，其中T≥1，若N≠T，则执行步骤5；若N＝T，则将信号输出；

步骤5：根据过零点个数N与预设阈值T的关系进行信号参数的调节。