一种无源零差正交解调技术的相位补偿方法

摘要

本发明涉及光纤传感技术领域，具体涉及一种无源零差正交解调的相位补偿方法。该方法先将这两路干涉信号通过去除直流信号、归一化处理后，再相乘、低通滤波得到直流信号，对获得的直流信号进行反正弦函数运算，从而获得两路干涉信号偏离正交的角度；利用此偏离角度得到两路正交的干涉信号，再利用正交信号的相位解调技术，就可以解调出调制信号。本发明直接对两路原始的干涉信号进行处理和计算，能够有效地避免两路干涉信号由于偏离正交所造成的调制信号的失真。

主权项

1.一种无源零差正交解调技术的相位补偿方法，其特征在于具体实现步骤如下：步骤(1)定义两路不完全正交的干涉信号I₁和I₂为I₁＝B₁+C₁cos(α+Δφ)和I₂＝B₂+C₂sinα，其中B₁和B₂分别是两路干涉信号的背景光，C₁和C₂分别是两路干涉信号的对比度，Δφ为两路干涉信号偏离正交的相位差，α为需要测量的调制信号；步骤(2)将上述两路信号分别经过信号的直流滤除来去除直流分量B₁和B₂，然后对信号的振幅进行归一化处理之后，两路干涉信号表示为I₁′＝cos(α+Δφ)和I₂′＝sinα；步骤(3)将步骤(2)得到的不完全正交的这两路干涉信号相乘可得${I_1}^{\prime }\times {I_2}^{\prime }=\frac{1}{2}\sin (2\alpha +\mathrm{\Delta \phi })-\frac{1}{2}\sin \mathrm{\Delta \phi },$上式中等号右边第一项正弦信号的频率是干涉信号的频率的两倍，是交流信号，第二项中Δφ为常量，所以第二项为直流分量；滤出I₁′×I₂′中的直流分量得到的值，再对该直流分量乘以-2计算反正弦函数得到Δφ的值；而与I₂′相正交的新生成的干涉信号表示为I₁^new＝cosα＝[cos(α+Δφ)+sinαsinΔφ]/cosΔφ，化简后为I₁^new＝[I₁′+I₂′sinΔφ]/cosΔφ；最后得到新生成的两路正交的干涉信号是I₁^new和I₂’；再利用已有的正交信号解调方法，就可以解调出更加准确地调制信号α。