● 摘要
论文针对分布式双路M-Z 光纤微扰动传感器中由于干涉仪受环境温度等因素影响而引起的相位缓变问题进行了详细的分析，阐述了它对微扰动信号检测的影响，并针对此双M-Z 光纤干涉仪中存在的相位缓变问题，论文主要开展以下工作：1.通过对外场实验数据及实验室模拟环境数据的处理，对基于双M-Z 干涉仪的光纤微扰动传感器信号特征进行了分析，提出了采用双路相位载波调制解调方案解决光纤微扰动传感器中存在的相位缓慢变化问题，并对解调算法进行了深入的理论研究。2.设计了基于FPGA 的双路实时相位载波调制解调硬件电路，完成了软件算法的实现，对设计过程中的问题进行了全面分析，采取了有效解决措施，并通过了分步仿真及总体仿真。3.利用M-Z 干涉式的光纤微扰动传感系统，对设计好的实时相位载波调制解调检测系统进行实验验证，结果标明，系统可以满足0.2 kHz ~5kHz 的输入信号检测。4.进行温度变化情况下连续测试，测试表明，信号消隐的问题已经基本得到解决。通过用信号发生器产生单频的扰动和手动敲击光缆产生扰动两种方式的实验，观察并分析了解调算法的各个环节输出信号的特点，对影响解调结果光滑程度的原因进行了分析，得出了它产生的机理，主要是由于计算过程中数据截位的影响，最后提出了课题改进的建议。