信号解调算法
发布时间:2014/7/4 20:17:14 访问次数:1041
信号解调的关键是准确定位每一个FBG信号波峰在时间序列中的位置和精确对比FBG传感器波峰位置与标准波长YMU787B-C信号波峰位置的差别。
图14-8是FBG信号波峰定位的程序框图。
图14-8 FBG信号波峰定位程序框图
程序中用LabVIEW的“信号处理一信号运算”函数子选板的“波峰检测(PeakDetector)”VI在输入的FBG信号序列中查找每个峰值的位置和幅度。Peak Detector VI的“阈值”参数设置为FBG信号最大值的1/2,“宽度”参数设置为3。Peak Detector VI用指定“宽度”内的数据拟合一段二次曲线,根据拟合曲线定位波峰位置,如图14-9所示。
显然“宽度”的不同会影响波峰定位的精度,根据试验,取-3dB功率的位置拟合曲线定位波峰比较准确。因此,我们设计的算法是在用波峰检测VI查找“Peaks”初步确定波峰位置以后,再根据初步确定的波峰位置求每个波峰和与它相邻的波谷( Valley)幅值之
差,以此差值的1/2,即0.5倍电压幅值以上的数据作为拟合宽度二次定位波峰。这样显著降低了信号中的噪声对波峰定位的影响。用同样的万法定位标准波长信号中各个波峰的位置。
图14-9 FBG信号波长解调程序框图
标准波长信号中包含52个波峰,对应的波长为1520~1570nm。因此,标准波峰的位置就是152001570nm之间的波长标记。用求得的每个传感器波峰在标准波峰位置序列中的分数索引值,在标准波长序列中插值得到波长数值。实际波长位置与标准状态下标定得到的初始波长位置对比,再乘以一个转换系数,就可以求出被测量,完成FBG传感器的解调。
信号解调的关键是准确定位每一个FBG信号波峰在时间序列中的位置和精确对比FBG传感器波峰位置与标准波长YMU787B-C信号波峰位置的差别。
图14-8是FBG信号波峰定位的程序框图。
图14-8 FBG信号波峰定位程序框图
程序中用LabVIEW的“信号处理一信号运算”函数子选板的“波峰检测(PeakDetector)”VI在输入的FBG信号序列中查找每个峰值的位置和幅度。Peak Detector VI的“阈值”参数设置为FBG信号最大值的1/2,“宽度”参数设置为3。Peak Detector VI用指定“宽度”内的数据拟合一段二次曲线,根据拟合曲线定位波峰位置,如图14-9所示。
显然“宽度”的不同会影响波峰定位的精度,根据试验,取-3dB功率的位置拟合曲线定位波峰比较准确。因此,我们设计的算法是在用波峰检测VI查找“Peaks”初步确定波峰位置以后,再根据初步确定的波峰位置求每个波峰和与它相邻的波谷( Valley)幅值之
差,以此差值的1/2,即0.5倍电压幅值以上的数据作为拟合宽度二次定位波峰。这样显著降低了信号中的噪声对波峰定位的影响。用同样的万法定位标准波长信号中各个波峰的位置。
图14-9 FBG信号波长解调程序框图
标准波长信号中包含52个波峰,对应的波长为1520~1570nm。因此,标准波峰的位置就是152001570nm之间的波长标记。用求得的每个传感器波峰在标准波峰位置序列中的分数索引值,在标准波长序列中插值得到波长数值。实际波长位置与标准状态下标定得到的初始波长位置对比,再乘以一个转换系数,就可以求出被测量,完成FBG传感器的解调。