信號解調算法
發布時間:2014/7/4 20:17:14 訪問次數:1004
信號解調的關鍵是準確定位每一個FBG信號波峰在時間序列中的位置和精確對比FBG傳感器波峰位置與標準波長YMU787B-C信號波峰位置的差別。
圖14-8是FBG信號波峰定位的程序框圖。
圖14-8 FBG信號波峰定位程序框圖
程序中用LabVIEW的“信號處理一信號運算”函數子選板的“波峰檢測(PeakDetector)”VI在輸入的FBG信號序列中查找每個峰值的位置和幅度。Peak Detector VI的“閾值”參數設置為FBG信號最大值的1/2,“寬度”參數設置為3。Peak Detector VI用指定“寬度”內的數據擬合一段二次曲線,根據擬合曲線定位波峰位置,如圖14-9所示。
顯然“寬度”的不同會影響波峰定位的精度,根據試驗,取-3dB功率的位置擬合曲線定位波峰比較準確。因此,我們設計的算法是在用波峰檢測VI查找“Peaks”初步確定波峰位置以后,再根據初步確定的波峰位置求每個波峰和與它相鄰的波谷( Valley)幅值之
差,以此差值的1/2,即0.5倍電壓幅值以上的數據作為擬合寬度二次定位波峰。這樣顯著降低了信號中的噪聲對波峰定位的影響。用同樣的萬法定位標準波長信號中各個波峰的位置。
圖14-9 FBG信號波長解調程序框圖
標準波長信號中包含52個波峰,對應的波長為1520~1570nm。因此,標準波峰的位置就是152001570nm之間的波長標記。用求得的每個傳感器波峰在標準波峰位置序列中的分數索引值,在標準波長序列中插值得到波長數值。實際波長位置與標準狀態下標定得到的初始波長位置對比,再乘以一個轉換系數,就可以求出被測量,完成FBG傳感器的解調。
信號解調的關鍵是準確定位每一個FBG信號波峰在時間序列中的位置和精確對比FBG傳感器波峰位置與標準波長YMU787B-C信號波峰位置的差別。
圖14-8是FBG信號波峰定位的程序框圖。
圖14-8 FBG信號波峰定位程序框圖
程序中用LabVIEW的“信號處理一信號運算”函數子選板的“波峰檢測(PeakDetector)”VI在輸入的FBG信號序列中查找每個峰值的位置和幅度。Peak Detector VI的“閾值”參數設置為FBG信號最大值的1/2,“寬度”參數設置為3。Peak Detector VI用指定“寬度”內的數據擬合一段二次曲線,根據擬合曲線定位波峰位置,如圖14-9所示。
顯然“寬度”的不同會影響波峰定位的精度,根據試驗,取-3dB功率的位置擬合曲線定位波峰比較準確。因此,我們設計的算法是在用波峰檢測VI查找“Peaks”初步確定波峰位置以后,再根據初步確定的波峰位置求每個波峰和與它相鄰的波谷( Valley)幅值之
差,以此差值的1/2,即0.5倍電壓幅值以上的數據作為擬合寬度二次定位波峰。這樣顯著降低了信號中的噪聲對波峰定位的影響。用同樣的萬法定位標準波長信號中各個波峰的位置。
圖14-9 FBG信號波長解調程序框圖
標準波長信號中包含52個波峰,對應的波長為1520~1570nm。因此,標準波峰的位置就是152001570nm之間的波長標記。用求得的每個傳感器波峰在標準波峰位置序列中的分數索引值,在標準波長序列中插值得到波長數值。實際波長位置與標準狀態下標定得到的初始波長位置對比,再乘以一個轉換系數,就可以求出被測量,完成FBG傳感器的解調。