[发明专利]对相位延迟和调制深度不敏感的PGC-DCDM解调方法

摘要

本发明公开了一种对相位延迟和调制深度不敏感的PGC‑DCDM解调方法。正弦相位调制数字干涉信号分别与一阶和二阶参考信号相乘并低通滤波，获得一对关于待测相位的正交信号；正交信号经微分交叉相除再相乘的运算后再通过取绝对值和开平方运算获得待测相位导数的绝对值，根据微分交叉相乘再相除的结果获得待测相位导数的符号，二者相结合得到待测相位的导数，再通过积分运算和高通滤波操作，获得待测相位。本发明方法解决了PGC解调中由相位延迟和调制深度引入的误差因素对解调结果的影响，有效提高了相位解调精度，可广泛应用于干涉型光纤传感器、正弦相位调制干涉仪等领域。

主权项

1.一种对相位延迟和调制深度不敏感的PGC‑DCDM解调方法，其特征在于包括以下步骤：(1)采样获得正弦相位调制数字干涉信号S(t)，表达式如下：其中，B为干涉信号的幅值，z为调制深度，J₀()为零阶第一类贝塞尔函数，J_2m()和J_2m‑1()分别为偶数阶和奇数阶第一类贝塞尔函数，m表示阶数，ω_c为正弦相位调制信号的角频率，△θ为相位延迟，为t时刻的待测相位，t表示时间；(2)数字频率综合器产生的一阶参考信号(cosω_ct)及其经倍频处理后的二阶参考信号(cos2ω_ct)分别与正弦相位调制数字干涉信号S(t)相乘，并分别进行低通滤波，得到一对关于待测相位的正交信号P₁和P₂：其中，LFP[]表示低通滤波操作，J₁()和J₂()分别为第一阶和第二阶第一类贝塞尔函数；(3)正交信号P₁和P₂经过各自微分运算后得到正交信号的微分信号P′₁和P′₂，将正交信号P₁、P₂和微分信号P′₁、P′₂进行交叉相除，得到一对正交信号的微分交叉相除信号X和Y：其中，X表示第一微分交叉相除信号，Y表示第二微分交叉相除信号；(4)一对微分交叉相除信号X和Y经相乘，再依次通过求绝对值和开方运算后得到待测相位导数的绝对值同时第一微分交叉相除信号X经符号提取后得待测相位导数的符号待测相位导数的绝对值和待测相位导数的符号相乘得到待测相位的导数其中，sign[x]表示求取x的符号函数；(5)待测相位的导数经积分操作，再滤除低频噪声，得到待测相位其中，HPF[]表示高通滤波操作；以待测相位作为准确的解调结果，至此实现对相位延迟和调制深度不敏感的PGC‑DCDM解调。