基于卡尔曼滤波的光纤压力信号解调方法

发布时间：2019-01-02 14:58

【摘要】：针对光纤法布里-珀罗传感系统长时间运行时,数据采集等电路部分热噪声过大,造成压力信号相位解调误差过大的问题,建立了基于卡尔曼滤波算法的压力解调算法模型,使用卡尔曼滤波算法对光纤压力信号进行去噪处理.经过计算,当信噪比为15 dB的情况下相位解调误差低于0.1 rad,标准差缩小1 000倍,不同信噪比下,滤波后的相位解调标准差稳定在0.012~0.026 rad之间,绝对相位拟合直线的截距稳定在75.8~76.7.实验结果表明,经过降噪滤波处理的信号解调出的结果精度明显改善,提高了系统在噪声条件下的解调精度和整体稳定性.
[Abstract]:The pressure demodulation algorithm model based on Kalman filter algorithm is established to solve the problem that the thermal noise of some circuits such as data acquisition is too large when the fiber Fabry-Perot sensor system is running for a long time, which results in too large phase demodulation error of pressure signal. The Kalman filter algorithm is used to Denoise the optical fiber pressure signal. After calculation, when the SNR is 15 dB, the phase demodulation error is reduced by 1 000 times less than 0.1 rad, standard deviation, and the filtered phase demodulation standard deviation is stable between 0.012 and 0.026 rad under different signal-to-noise ratio. The intercept of the absolute phase fitting line is stable at 75.8 ~ 76.7. The experimental results show that the demodulation accuracy of the signal demodulated by the de-noising filter is improved obviously and the demodulation accuracy and the overall stability of the system under the noise condition are improved.
【作者单位】： 精密测试技术及仪器国家重点实验室(天津大学);
【分类号】：TN713;TP212

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本文编号：2398642