[发明专利]具有衰落噪声识别消除的相位解调方法及装置

权利要求书

1.一种具有衰落噪声识别消除的相位解调方法，其特征在于，包括：

步骤1、通过传感光纤产生后向瑞利散射光信号与本振光信号汇合并发生相干干涉，产生拍频信号；

步骤2、获取拍频信号中的光电流信号；

步骤3、将光电流信号处理为正交的两路信号；

步骤4、将步骤3中得到的两路信号分别分为成两路，一路倍频信号，一路零频信号：

步骤5、根据四路信号解调出待测信息；

在第n个脉冲内产生的拍频信号为：

式中，下标n表示第n个脉冲，E_Ln(t)为在第n个脉冲内本振光的实时强度；E_Ln为在第n个脉冲内本振光的振幅；E_Sn(t)为在第n个脉冲内瑞利后向散射光的实时强度；E_Sn为在第n个脉冲内瑞利后向散射光的振幅；v₀为光场频率；v₁声光调制器引入的光频移；是干涉场的相位；为本振光的初始相位；是振动引起的相位变化；

在第n个脉冲内获取的拍频信号中的光电流信号为：

式中，I_Ln(t)为在第n个脉冲内拍频信号中的光电流信号；

步骤3中，在第n个脉冲内将光电流信号处理为正交的两路信号为：

步骤4中，将信号I_1n分为成两路：

将信号Q_1n分为成两路：

步骤5中，根据四路信号解调出待测信息的步骤包括：

步骤51、对于倍频信号，用数字脉冲信号交叉乘积去除基频：不同脉冲光纤同一位置信号相乘，即：

式中，下标n和n+1分别表示第n个脉冲和第n+1个脉冲，是干涉场的相位，为本振光的初始相位，在t时刻和t₂时刻是不同脉冲光纤同一位置信号，这两个相对的时间是不变的，频率也是不变的，2πv₁t＝2πv₁t₂，相位是不一样的,

步骤52、对于倍频信号，反正切变换提取相位：先将上述步骤中两式相除得到：

对于零频信号，用反正切变换，提取相位信号：

将两式相除得到：

式中，是光纤不同位置的相位；

步骤53、判断衰落点：对比分析零频信号和倍频信号得到的两组相位信号；若零频信号和倍频信号显示出相似的干涉衰落波形且同时出现跳点，则此位置不是衰落点；若零频信号和倍频信号有不同的衰落波形且一个出现跳点另一个没有出现跳点，则此位置是衰落点，从而对比判断出衰落点并消除。

2.根据权利要求1所述的相位解调方法，其特征在于，步骤1包括：

步骤11、通过传感光纤产生后向瑞利散射光信号，在第n个脉冲内后向瑞利散射光信号的光场分布表示为：

式中，E_Sn(t)为在第n个脉冲内瑞利后向散射光的实时强度；E_Sn为在第n个脉冲内瑞利后向散射光的振幅；v₀为光场频率；v₁声光调制器引入的光频移；是干涉场的相位；

如果t时刻接收到的后向瑞利散射信号受到振动的影响，则：

式中，是振动引起的相位变化；

步骤12、在第n个脉冲内使后向瑞利散射光信号和本振光信号汇合并发生相干干涉，产生拍频信号：

式中，下标n表示第n个脉冲，E_Ln(t)为在第n个脉冲内本振光的实时强度；E_Ln为在第n个脉冲内本振光的振幅；E_Sn(t)为在第n个脉冲内瑞利后向散射光的实时强度；E_Sn为在第n个脉冲内瑞利后向散射光的振幅；v₀为光场频率；v₁声光调制器引入的光频移；是干涉场的相位；为本振光的初始相位；是振动引起的相位变化。