基于移动采样预校准的Fabry-Perot传感器高精度PGC解调方法的研究
1Electric Power Research Institute of State Grid Jiangsu Electric Power Co., Ltd., Nanjing 211102, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|October 16, 2025
概括
这项研究引入了一种新型的相位延迟补偿方法,用于相位生成载体 (PGC) 解调. 该技术显著改善了干扰度传感器的信号噪声比 (SNR) 和测量稳定性.
科学领域:
- 光学传感传感器是什么?
- 信号处理 信号处理
- 计量学 计量学 计量学
背景情况:
- 阶段生成载体 (PGC) 解调因载体相位延迟而遭受二次元减弱和信号噪声比 (SNR) 退化.
- 传统的补偿算法在关键阶段点 (例如45°) 面临诸如分母零问题之类的问题.
研究的目的:
- 建议和验证用于PGC解调的相延迟补偿方法.
- 为了提高干扰度传感器中的SNR和测量稳定性.
- 为了克服传统补偿技术的局限性.
主要方法:
- 开发了一种基于采样点转移预校准的相位延迟补偿方法.
- 建立了一个离散相位偏移模型,以将采样点转移与载体周期持续时间联系起来.
- 实施了一种补偿机制,调整采样序列的起始点,以进行载体阶段预调整.
主要成果:
- 理论分析表明,剩余相位误差仅限于 Δθmax = πf0/fs.
- 使用外部面料-佩罗特干扰度 (EFPI) 传感器进行实验验证显示,在10MS/s的速度下,SNR得到了35dB的改善.
- 将相位波动误差降低到传统方法的2%,并消除了关键相位点上的解调失败.
结论:
- 拟议的预调整算法从根本上避免了传统PGC补偿中的问题.
- 在信号采集级别的阶段预补偿可以提高光纤传感器的长期测量稳定性.
- 该方法保持了现有的PGC解调架构.
