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光纤水听器是水声研究领域的关键技术,在实际应用中具有显著优势,广泛应用于AUV导航定位、资源勘探、海水警戒等场景.光纤水听器将声信号转化为光信号传播,在接收信号时就需要对光信号进行解调提取出声压信号.总结了几种常用的信号解调算法及关键技术,包括PGC解调法、3×3耦合器解调法和外差解调法;介绍了各种解调算法的基本原理和... 相似文献
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指数修正高斯拟合寻峰算法处理FBG传感信号 总被引:1,自引:0,他引:1
光纤布拉格光栅(FBG)传感系统因其检测精度高、重复性好和适应性强等优点而被广泛应用于不同领域。由于FBG传感器为波长调制型传感器,因此对于外界参量的检测即为FBG中心波长的检测,而FBG中心波长值对应于FBG反射光谱的峰值。因此,系统解调的核心即为FBG反射光谱的峰值检测,而高精度的寻峰算法是系统解调的关键技术。现有的寻峰算法对FBG反射谱进行峰值检测时,都是以FBG反射谱为标准高斯型为前提的。但由于实际制作工艺及环境的影响,FBG反射光谱并不是标准高斯型光谱,而是非对称的高斯型光谱,其非对称特性往往会对寻峰精度有一定的影响。针对现有算法这一缺陷,提出了一种指数修正高斯(EMG)拟合寻峰算法。利用三次判定定位实现粗定位,同时剔除假峰和无效峰值;在此基础上以粗定位点为中心进行光谱重构,再利用积分判定峰值偏向;然后根据不同的峰值偏向以给定的指数修正函数进行相应的峰值修正。实验仿真结果表明:定温条件下或变温条件下,与直接寻峰算法、高斯拟合算法和文献中的算法相比,EMG算法的峰值检测误差最小,寻峰精度提高。考虑了FBG反射光谱非对称特性对寻峰的影响,从光谱自身特性的角度,既克服了传统寻峰算法的局限性,又保证了高精度的寻峰效果。 相似文献
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光纤水听器的原理与应用 总被引:23,自引:0,他引:23
为适应水声学应用特别是水下反潜战的需要,在光纤技术不断发展的基础上,光纤水听器应运而生.光纤水听器是一种基于光纤、光电子技术上的新型水下声传感器,因其在军事、民用各领域应用广泛,目前光纤水听器在国内外发展迅速,已经到达实用状态.全光光纤水听器系统的湿端采用全光实现,信号传感与传输皆基于光纤技术.具有抗电磁干扰、重量轻和造价低等优点.文章简述了光纤水听器的发展历史、现状,论述了光纤水听器的原理及其应用前景. 相似文献
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In this paper, we propose a measurement technique based on local strain measurements to perform real-time reconstruction of the overall structural deformation and the distributed stress field produced by the impact of a body on a water free surface. In particular, we seek establishing a measurement chain capable of acquiring and elaborating the signals at high frequency, so that it can be utilized to study rapidly varying strain fields, such as those occurring in impulsive events. Fiber Bragg gratings are utilized to sense the local structural deformation. Experiments are conducted on flexible plastic wedges with variable deadrise angles impacting on a quiescent fluid surface. The experimental tests are performed in free fall and we explore variations of the entry velocity by varying the drop height. The structural deformation is reconstructed from point-wise strain measurements utilizing a modal reconstruction methodology. The impact dynamics are analysed through accelerometers and linear position sensors. Results show that the impact behaviour of the flexible body is characterized by a main overall deformation where the structure is distorted in the direction of the loading, whereby marked vibrations, whose amplitude increase with the entry velocity, dominate the dynamic response. The influence of the mode shapes considered in the present analysis on the accuracy of the results is also observed. The proposed methodology allows for a fairly high acquisition frequency, which translates into a real-time structural reconstruction technique. Results show that the proposed methodology can be a valuable tool for the live monitoring of structures undergoing impact events. 相似文献
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大深度工作环境下,静水压会引起分布反馈式光纤激光水听器反射中心波长漂出解调系统的复用窗口,使水听器无法解调目标声压信号;不同的静水压也会引起分布反馈式光纤激光水听器灵敏度的变化,影响光纤激光水听器阵列的一致性。基于电力声类比理论,提出带静压补偿的分布反馈式光纤激光水听器探头,建立结构的声压传递函数,分析各结构参数对传递函数的影响,为分布反馈式光纤激光水听器探头频率响应平坦化设计提供理论依据。加工制作了耐静压分布反馈式光纤激光水听器样品进行测试,在0 kHz~10 kHz频率范围内声压灵敏度波动范围不大于±2.4 dB,2.3 MPa内出射激光中心波长漂移量不大于0.06 nm,对深水光纤激光水听器的研究具有指导意义。 相似文献
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