本文選題：干涉型光纖水聽器 + PGC解調(diào)　； 參考：《哈爾濱工程大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：光纖水聽器是一種探測海洋聲場信號的傳感系統(tǒng)。鑒于其具有巨大的軍用和民用價值而被研究和開發(fā)。光纖水聽器具有頻帶寬、靈敏度高、抗電磁干擾、水下無繁瑣的設(shè)備以及易形成陣列等優(yōu)點。綜合以上的特點,光纖水聽器的研究和開發(fā)受到各國的高度重視。根據(jù)水聲信號的寬帶性和水下聲場的復(fù)雜性,光纖水聽器單元不能獲取探測目標的全部信息。所以對基于寬范圍信號的光纖水聽器的研究具有十分重要的意義。第一,詳細介紹了干涉型光纖水聽器的結(jié)構(gòu)和工作原理,對光的偏振態(tài)進行描述,及抗偏振衰落和隨機相位衰落現(xiàn)象進行分析。第二,對基于內(nèi)調(diào)制的相位生成載波(PGC)檢測方案進行改進。對影響其動態(tài)范圍上限的因素,載波的大小進行仿真;分別對影響解調(diào)效果的因素,包括信號的幅度、頻率、帶寬及載波信號頻率的大小進行仿真,并對仿真結(jié)果進行分析。得出載波頻率越大,系統(tǒng)的動態(tài)范圍上限越大,同時,隨著載波頻率的減小,信號頻率的增大、以及信號幅度的增大,系統(tǒng)解調(diào)效果惡化。第三,對其寬頻帶信號采用分段探測的方法,用三個探頭來分別探測固定頻段的信號,再分別解調(diào)出探頭探測出的信號,相加得到完整的信號。通過對噪聲信號和確定性寬帶信號的解調(diào),通過計算機matlab軟件仿真,分析出其輸入輸出信號的相關(guān)系數(shù)及幅度誤差,得出分段檢測的好處。分段檢測使待測信號的頻帶變寬,動態(tài)范圍變大,相關(guān)系數(shù)變大,對寬帶信號的解調(diào)提供一種新的思想。最后,介紹了光纖水聽器的多路復(fù)用技術(shù)并對其進行分析,說明了本文所采用的時分復(fù)用技術(shù)給出了整體框圖。為今后光纖水聽器陣列的研究與開發(fā)提供了參考。
[Abstract]:Fiber optic hydrophone is a sensing system for detecting ocean acoustic field signals. Because of its great military and civilian value, it has been researched and developed. Fiber optic hydrophone has the advantages of high frequency bandwidth, high sensitivity, anti-electromagnetic interference, no tedious underwater equipment and easy to form arrays. Based on the above characteristics, the research and development of fiber-optic hydrophone have been paid more and more attention. According to the wideband of underwater acoustic signal and the complexity of underwater acoustic field, the fiber optic hydrophone unit can not obtain all the information of target detection. Therefore, the study of fiber optic hydrophone based on wide range signal is of great significance. Firstly, the structure and working principle of interferometric fiber-optic hydrophone are introduced in detail, the polarization state of light is described, and the phenomena of anti-polarization fading and random phase fading are analyzed. Secondly, the phase generation carrier generation (PGC) detection scheme based on internal modulation is improved. The factors affecting the upper bound of the dynamic range are simulated, and the factors affecting the demodulation effect, including the amplitude, frequency, bandwidth and frequency of the carrier signal, are simulated, and the simulation results are analyzed. It is concluded that the larger the carrier frequency, the larger the upper limit of the dynamic range of the system. At the same time, with the decrease of the carrier frequency, the increase of the signal frequency and the increase of the signal amplitude, the demodulation effect of the system deteriorates. Thirdly, the method of segmental detection is used to detect the wide-band signal. Three probes are used to detect the signals of fixed frequency band respectively, and the signals detected by the probe are demodulated respectively, and the complete signal can be obtained by adding them together. By demodulation of noise signal and deterministic wideband signal, the correlation coefficient and amplitude error of the input and output signal are analyzed by computer matlab software simulation, and the advantage of subsection detection is obtained. Piecewise detection widens the frequency band, widens the dynamic range, and increases the correlation coefficient, which provides a new idea for the demodulation of wideband signals. Finally, the multiplexing technology of fiber optic hydrophone is introduced and analyzed, and the overall block diagram of the time division multiplexing technique used in this paper is explained. It provides a reference for the research and development of fiber optic hydrophone array in the future.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TB565.1

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王澤鋒;羅洪;胡永明;;干涉型光纖傳感器信號檢測技術(shù)的研究[J];應(yīng)用光學(xué);2007年01期

2 岳士舉;丁昕;曹家年;;干涉型光纖水聽器PGC解調(diào)方案的研究[J];應(yīng)用科技;2006年06期

3 裴雅鵬,楊軍,苑立波;光纖干涉型傳感器原理及其相位解調(diào)技術(shù)[J];光學(xué)與光電技術(shù);2005年03期

4 祝貞鳳,曹春燕;8路光纖水聽器高速時分復(fù)用系統(tǒng)設(shè)計[J];光電子技術(shù)與信息;2004年05期

5 張仁和,倪明;光纖水聽器的原理與應(yīng)用[J];物理;2004年07期

6 劉可文,熊浩宇;多路復(fù)用技術(shù)在光纖水聽器陣列中的應(yīng)用[J];桂林電子工業(yè)學(xué)院學(xué)報;2004年03期

7 鄭黎,洪新華,何俊華,張向東,紀延俊,陳良益;采用密集波分復(fù)用技術(shù)的光纖水聽器陣列研究[J];光子學(xué)報;2003年02期

8 王照霞,曹家年,陳琴仙,沈鐵東;干涉型光纖水聽器PGC解調(diào)處理研究[J];聲學(xué)與電子工程;2002年03期

9 曹家年，張立昆;雙光束干涉型光纖傳感器抗偏振消衰落技術(shù)[J];光纖與電纜及其應(yīng)用技術(shù);1999年04期

10 曹家年,張立昆;干涉型光纖水聽器相位載波調(diào)制及解調(diào)方案研究[J];光纖與電纜及其應(yīng)用技術(shù);1998年06期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 馬麗娜;光纖激光水聽器技術(shù)[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

2 張雅彬;光纖水聽器對各種信號解調(diào)特性研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

3 李艦艇;光纖水聽器多路復(fù)用技術(shù)及其串擾與噪聲分析[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 徐曉姍;偏振光斯托克斯參量的分振幅測量系統(tǒng)的設(shè)計與實驗研究[D];浙江大學(xué);2011年

2 陳尚;硅微MEMS仿生矢量水聲傳感器研究[D];中北大學(xué);2008年

3 張琳琳;干涉型光纖傳感器的解調(diào)方案研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2008年

4 彭博棟;成組光纖水聽器特性研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2005年

5 柏林厚;基于光頻調(diào)制PGC解調(diào)系統(tǒng)的光源及其它若干問題研究[D];清華大學(xué);2005年

6 王巍鑫;干涉型光纖水聽器時分復(fù)用系統(tǒng)數(shù)字化方案的研究與設(shè)計[D];哈爾濱工程大學(xué);2005年

7 周波;干涉型光纖水聽器相位載波調(diào)制解調(diào)技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2004年

，

本文編號：1863219