[发明专利]一种变步长光纤F-P传感器离散腔长快速解调方法

权利要求书

1.一种变步长光纤F-P传感器离散腔长快速解调方法，其特征在于，包括：

光谱预处理，其中，预处理的方式包括对信号进行小波阈值去噪和插值处理；

利用傅里叶变换获取频域光谱，设计带通滤波器对信号进行提取分离；

针对获取得到的频域光谱，采用快速傅里叶变换算法得到光纤F-P传感器腔长的预估值；

取光纤F-P传感器腔长预估值为腔长范围中心，以设定步长间隔在腔长模拟范围内进行离散腔长运算，DGT系数最大的位置对应的即为光纤F-P传感器的腔长值；逐步减小步长间隔量级，在较小腔长范围进行DGT运算，重复此过程，直至得到要求精度的光纤F-P传感器的腔长值。

2.根据权利要求1所述的一种变步长光纤F-P传感器离散腔长快速解调方法，其特征在于，在光谱预处理的步骤中，采用小波阈值去噪方法是为了去除干涉光谱信号中常夹杂的高斯白噪声。

3.根据权利要求2所述的一种变步长光纤F-P传感器离散腔长快速解调方法，其特征在于，所述小波阈值去噪方法采用的是软阈值函数，具体的阈值选择依据其中n表示光谱信号的数据数目，δ表示噪声信号的标准方差。

4.根据权利要求1所述的一种变步长光纤F-P传感器离散腔长快速解调方法，其特征在于，在光谱预处理的步骤中，采用的插值处理方法为三次样条插值法，通过采用插值法对小波阈值去噪产生的无效点进行修补，使得光谱信号更加完整光滑。

5.根据权利要求1所述的一种变步长光纤F-P传感器离散腔长快速解调方法，其特征在于，在设计带通滤波器对信号进行提取分离的步骤中，设计的带通滤波器为FIR滤波器。

6.根据权利要求1所述的一种变步长光纤F-P传感器离散腔长快速解调方法，其特征在于，在采用快速傅里叶变换算法得到光纤F-P传感器腔长的预估值的步骤中，FFT解调算法是通过对得到的反射光谱信号进行FFT变换处理，通过滤波得到含有腔长信息的频率分量，然后对频率分量进行频谱分析，进而求得光纤F-P传感器腔长的预估值。

7.根据权利要求1所述的一种变步长光纤F-P传感器离散腔长快速解调方法，其特征在于，针对经过预处理的光谱信号，进行变步长快速离散腔长解调算法，详细步骤如下：

采用快速傅里叶算法，获取光纤F-P传感器的腔长预估值；

在大范围内以较大步长进行离散腔长解调处理，获得包含实际光纤F-P传感器腔长值的小腔长模拟范围；

缩小步长，在较小的腔长模拟范围内进行离散腔长解调，获得更小范围的腔长范围；

重复此过程，直到要求达到要求的解调精度，即可得到高精度的光纤F-P传感器的腔长值。