基于线性插值的相位生成载波算法动态范围上限提高

作     者：蔡冰涛 肖力敏 陈小宝 

作者机构：复旦大学信息科学与工程学院光科学与工程系 中国电子科技集团公司第二十三研究所 

出 版 物：《激光与光电子学进展》 (Laser & Optoelectronics Progress)

年 卷 期：2024年第17期

页      面：151-159页

核心收录：

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 

主　　题：光纤干涉传感器 动态范围上限 相位生成载波 线性插值 

摘      要：在干涉型光纤传感器相位解调中，为了提高相位生成载波（PGC）算法的动态范围上限，提出基于采样数据点线性插值的PGC改进算法。在特定载波调制深度和初始相位条件下，以6倍载波频率进行数据采集，通过对单个载波周期内的6个采样点进行线性插值，得到6组关于待测信号的正交项，通过微分交叉相乘（DCM）或反正切（ATAN）完成相位解调。所提算法无需载波混频和低通滤波，降低了算法的复杂度。理论分析表明，改进PGC算法的动态范围上限可提高1.58 dB。实验结果表明，采样频率为500 kHz，信号频率为2 kHz时，解调算法输出峰值达到27.32 rad，动态范围上限提高至14.36 dB，解调相关性高达99.98%。