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Updated: Jun 17, 2026
07:45
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Published on: February 6, 2014
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通过PRBS调制在介面计光纤光学声中实现最佳一致度长度控制:理论和实验
Wujie Wang1, Qihao Hu1, Lina Ma1
1College of Meteorology and Oceanology, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|August 14, 2025
概括
这项研究引入了一种新的伪随机二进制序列 (PRBS) 阶段调制,用于控制干涉度光纤光学水电话 (IFOH) 中的激光相干长度. 这种方法有效地抑制噪音,同时优化水下声学检测的性能.
科学领域:
- 光电学是指光电子产品.
- 声学 声学 在声学方面
- 信号处理 信号处理
背景情况:
- 介面计光纤水声机 (IFOH) 为水下声学检测提供了高灵敏度.
- 一个关键的挑战是管理激光单色和连贯长度之间的权衡,影响性能.
- 寄生干扰噪声和视力下降引起的背景噪声是重要的问题.
研究的目的:
- 提出和验证一种伪随机二进制序列 (PRBS) 阶段调制方法,用于控制IFOH中的激光相干长度.
- 建立一个理论模型,将PRBS参数与连贯长度和噪声抑制机制联系起来.
- 为了确定一个最佳的连贯长度,尽量减少寄生和可见性引起的噪音.
主要方法:
- 开发PRBS相调节的理论模型及其对激光相干长度的影响.
- 使用不同链接纤维长度 (3.3公里和10公里) 的IFOH系统对理论模型的实验验证.
- 对不同连贯长度的噪声抑制和干扰可见性的定量分析.
主要成果:
- PRBS 方法有效地控制了激光相干长度,抑制了寄生干扰噪声.
- 减少连贯长度,在减轻寄生噪声的同时,可以增加背景噪声,因为可见度较低.
- 确定了最佳连贯长度:0.93米为3.3公里,0.78米为10公里链接纤维.
- 在最佳相干长度下,在3.3公里系统中实现了4.5dB的噪声抑制,达到-84.5dB (re:rad/√Hz @1kHz).
结论:
- 对IFOH来说,平衡的连贯长度优化对于抑制寄生噪声而不会增加背景噪声至关重要.
- 拟议的PRBS调制为激光单色度-稳定性-连贯长度矛盾提供了一个全面的解决方案.
- 该框架提供了适用于水声机,陀螺仪和分布式声学传感 (DAS) 的噪声抑制策略.
