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光纤传感原理 信号检测基本技术 杨 远 洪 仪器科学与光电工程学院光电工程系 光纤传感器原理 光纤传感器原理 光纤传感器原理 1. 传感器信号特点 微弱的电信号 有大量的噪声和干扰 2. 相关检测技术 定义：相关检测技术是应用信号的周期性和噪声的随机性特点，通过 自相关或互相关运算，提取有用信息并去掉噪声和干扰的一种技术。 在光纤传感器中，信号的载波是通过调制加上的，信号的重复周期和频 率是已知的，在接受端输入同周期和频率的“干净”的本地信号，将本地 信号与混有噪声的输入信号相关，就能检出有用信号并提高电路抗干扰 的能力。 2012.04.08 2 1 光纤传感器原理 光纤传感器原理 光纤传感器原理 原理： 设输入信号为： f (t) S (t) +n(t) 1 1 本地信号： f (t) S (t) 2 2 则互相关函数： 1 T R τ f t f t −τ dt 12 ( ) lim ∫ 1( ) 2 ( ) T →∞ 2T −T 1 T 1 T s t s t −τ dt + n(t)s (t −τ)dt lim [ ∫ 1( ) 2 ( ) ∫ 2 T →∞ 2T −T 2T −T 积分 Rs s (τ) +Rns (τ) ⎯⎯→⎯ Rs s (τ) 1 2 2 1 2 2012.04.08 3 光纤传感器原理 光纤传感器原理 光纤传感器原理 相敏检波器（PSD ）：实现相关运算的功能电路 Vr Vs Vr Vs 平行检波：信号和参考同相，输出反映信号的幅度信息。 垂直检波：信号和参考垂直，输出反映信号的位相信息。 2012.04.08 4 2 光纤传感器原理 光纤传感器原理 光纤传感器原理 Vs和Vr为正弦波：
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