提出了一種結構簡單的基于分布式反饋（DFB）光纖激光器的拍頻解調系統(tǒng),該解調系統(tǒng)的應變分辨率可以達到6.4×10^-3με,動態(tài)范圍可以達到400 MHz。提出的基于DFB光纖激光拍頻解調技術的應變分辨率高于基于匹配光柵、線性濾波器和陣列波導光柵濾波器波長解調技術。動態(tài)范圍大于基于可調諧激光器的相移光纖布拉格光柵強度解調技術和基于光纖干涉儀的光纖激光相位解調技術。整個系統(tǒng)的2個激光相互拍頻得到拍頻信號,通過基于虛擬儀器的信號采集處理系統(tǒng)進行處理。由高采樣率的數據采集卡采集數據,通過基于LabVIEW的軟件系統(tǒng)進行信號分析,得到拍頻信號的頻譜圖。由頻譜圖得到拍頻信號的帶寬,再根據波長與頻率的關系,DFB光纖激光器的靈敏度得到解調系統(tǒng)的應變分辨率。根據NI數據采集卡的采樣率得到解調系統(tǒng)的動態(tài)范圍。采用短時傅里葉變換法的時頻分析方法提高應變分辨率。提出的DFB光纖激光拍頻解調的聲發(fā)射檢測技術能夠以較高的應變分辨率實現對由磨損或斷裂等故障引起的高頻聲發(fā)射信號的檢測。 

【文章來源】：石家莊鐵道大學學報(自然科學版). 2020,33(03)

【文章頁數】：7 頁

【部分圖文】：

基于DFB光纖激光器的拍頻解調系統(tǒng)原理圖

以上解調原理中的基于虛擬儀器的信號采集處理系統(tǒng)是首先進行現場可編程門陣列FPGA編譯,其LabVIEW程序如圖2所示,其中圖2 (a)為FPGA編譯代碼的配置循環(huán)圖,圖2 (b)為FPGA編譯代碼的模擬輸入圖。編譯完成后,讀取采集到的數據,讀取得到拍頻信號的頻譜圖,數據讀取代碼圖如圖3所示。信號采集處理流程如圖4所示,開發(fā)的信號分析軟件界面如圖5所示。圖3 數據讀取代碼圖

數據讀取代碼圖

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于Hanning自卷積窗函數的短時傅里葉變換[J]. 周云,李世平,羅鵬.  計量技術. 2012 (03)
[2]光纖FBG光柵傳感測試技術研究及其應用[J]. 溫立志,張戌社.  石家莊鐵道學院學報. 2004(04)

碩士論文
[1]基于時頻分析的雷達智能終端系統(tǒng)的研究與實現[D]. 馬鑫.南京理工大學 2013



本文編號：3507995