公开(公告)号：CN117992709A

公开(公告)日：2024-05-07

申请号：CN202410136894.0

申请日：2024-01-31

申请人： 中国人民解放军国防科技大学

发明人： 夏霁 ,  姚琼 ,  娄睿哲 ,  刘政 ,  王付印 ,  侯庆凯 ,  陈虎 ,  伍惟俊 ,  马丽娜 ,  曹春燕 ,  熊水东

IPC分类号： G06F17/14 ,  G01N21/25

摘要： 本发明公开了一种基于白光干涉的自适应快速傅里叶变换解调方法，通过不断的改变光谱采样长度进行频谱变换，对本征频率峰值进行比较，逼近最佳的采样长度实现对反射光谱本征频率的高精度估计，从而得到被测F‑P腔相位的正交解调参量，进而实现对相位信息的精确提取。本发明应用于信号解调领域，通过结合FFT算法的高效计算特性和自适应采样长度思想，实现对反射光谱的本征频率的准确估计，并自适应选取光谱采样长度，实现整周期正交锁相相位检测，进而实现对相位信息的精确提取，在保证计算效率的同时，提高相位解调方案的解调精度，具有快速、低噪声、高精度等优势，解决非本征光纤F‑P传感器信号解调精度低、噪声大和解调算法复杂的问题。

公开(公告)号：CN114353931A

公开(公告)日：2022-04-15

申请号：CN202210029727.7

申请日：2022-01-12

申请人： 中国人民解放军国防科技大学

发明人： 姚琼 ,  王付印 ,  熊水东 ,  曹春燕 ,  朱敏 ,  陈虎 ,  侯庆凯 ,  马燕新

IPC分类号： G01H9/00 ,  G01J9/02

摘要： 本发明具体公开了一种大动态范围的光纤干涉仪相位检测装置及方法，所述方法包括以下步骤：S1、通过强度调制器、声光移频器和光纤延时线对激光器发出的光进行处理，生成由不同频率光脉冲组成的光脉冲序列；S2、通过非平衡光纤干涉仪获取干涉光脉冲序列；S3、通过光电转换器将干涉光脉冲序列转化为电信号，并进行数字采样以获取采样数字信号；S4、利用信号处理系统对采样数字信号进行解时分处理，获取对应的数字信号；S5、消除数字信号的直流量获取正交相位信号CR和SR；S6、对正交相位信号CR和SR进行解调，从而得到被测相位信息。本发明在兼具大动态范围优势的同时，大大简化了传统3×3多相检测方法所需的复杂硬件结构。

公开(公告)号：CN113804283A

公开(公告)日：2021-12-17

申请号：CN202111077639.6

申请日：2021-09-15

申请人： 中国人民解放军国防科技大学

发明人： 曹春燕 ,  熊水东 ,  姚琼 ,  王付印 ,  陈虎 ,  候庆凯 ,  马燕新 ,  伍惟俊 ,  胡宁涛

IPC分类号： G01H9/00

摘要： 本发明公开了一种干涉型光纤水听器相位噪声测试系统及方法，设计了含有光纤相位控制器的时分复用阵列噪声测试光学系统及光电信号处理系统，其通过驱动相位控制器使阵列干涉信号的初相位扫过0～2π，同步测试对应初相位处的相位噪声并取短时平均，通过一个初相位变化周期的相位噪声测试结果得到待测远程系统在全状态下的强度噪声到相位噪声转化结果。可有效消除初相位变化带来的噪声测试误差，缩短测试时间，并可同步获得待测系统光强度噪声及噪声转化特性，尤其适用于低信噪比的远程大规模光纤水听器复用阵列系统相位本底噪声测试及性能评估。

公开(公告)号：CN110617872B

公开(公告)日：2021-10-08

申请号：CN201910893241.6

申请日：2019-09-20

申请人： 中国人民解放军国防科技大学

发明人： 曹春燕 ,  胡正良 ,  徐攀 ,  唐启永 ,  熊水东 ,  姚琼 ,  王付印 ,  陈虎 ,  候庆凯

IPC分类号： G01H9/00 ,  G01H3/00

摘要： 本发明公开一种基于补偿干涉的光纤水听器远程传输阵列系统及方法，包括：信号发射单元，用于输入脉冲信号；补偿干涉单元，具有非平衡臂差，用于将脉冲信号转换为具有延迟的脉冲信号对并输出；光环形单元，用于传输脉冲信号对；时分复用阵列单元，具有时分复用阵列，用于对脉冲信号对进行分束、延迟，并将获取传感信号后的各延迟信号进行合束，以及将带有传感信号的时分复用干涉脉冲信号由输入输出端口传输至光环形单元的第二端口；信号接收单元，时分复用干涉脉冲信号进行解析以获得传感信号。能够大幅度提升大规模光纤水听器远程传输阵列的综合性能，使其满足光纤水听器海底岸基固定阵等相关领域的应用需求。

公开(公告)号：CN110531314B

公开(公告)日：2021-01-15

申请号：CN201910940741.0

申请日：2019-09-30

申请人： 中国人民解放军国防科技大学

发明人： 侯庆凯 ,  姚琼 ,  陈虎 ,  王付印 ,  马燕新 ,  曹春燕 ,  梁迅 ,  熊水东

IPC分类号： G01S3/802 ,  G05B19/042

摘要： 本发明公开一种基于FPGA异构计算的光纤矢量水听器目标方位估计方法及装置，该方法包括：采集光纤矢量水听器每个通道原始模拟信号并转换为FPGA可处理的多路并行数字信号；对多路并行数字信号进行解调并获得解调信号；硬件加速模块将目标方位估计算法中的FIR、FFT和Hilbert变换等步骤采用FPGA逻辑资源实现并行加速运算；软件算法模块运行目标方位估计算法，在运行FIR、FFT和Hilbert变换等步骤时调用硬件加速模块，其余流程由软件实现，并负责计算结果的输出管理。基于单片FPGA软硬件异构协同计算的高度集成化解决方案，解决现有技术中光纤矢量水听器信号采集与处理系统体积大功耗高的问题，提高目标方位估计算法的运行效率，实现光纤矢量水听器小型化和水下自主工作需求。

公开(公告)号：CN110531314A

公开(公告)日：2019-12-03

申请号：CN201910940741.0

申请日：2019-09-30

申请人： 中国人民解放军国防科技大学

发明人： 侯庆凯 ,  姚琼 ,  陈虎 ,  王付印 ,  马燕新 ,  曹春燕 ,  梁迅 ,  熊水东

IPC分类号： G01S3/802 ,  G05B19/042

摘要： 本发明公开一种基于FPGA异构计算的光纤矢量水听器目标方位估计方法及装置，该方法包括：采集光纤矢量水听器每个通道原始模拟信号并转换为FPGA可处理的多路并行数字信号；对多路并行数字信号进行解调并获得解调信号；硬件加速模块将目标方位估计算法中的FIR、FFT和Hilbert变换等步骤采用FPGA逻辑资源实现并行加速运算；软件算法模块运行目标方位估计算法，在运行FIR、FFT和Hilbert变换等步骤时调用硬件加速模块，其余流程由软件实现，并负责计算结果的输出管理。基于单片FPGA软硬件异构协同计算的高度集成化解决方案，解决现有技术中光纤矢量水听器信号采集与处理系统体积大功耗高的问题，提高目标方位估计算法的运行效率，实现光纤矢量水听器小型化和水下自主工作需求。

公开(公告)号：CN110266392A

公开(公告)日：2019-09-20

申请号：CN201910542876.1

申请日：2019-06-21

申请人： 中国人民解放军国防科技大学

发明人： 曹春燕 ,  胡正良 ,  徐攀 ,  陈伟 ,  熊水东 ,  姚琼 ,  陈虎 ,  候庆凯 ,  王付印

IPC分类号： H04B10/50 ,  H04B10/508 ,  H04B13/02 ,  H04J14/02

摘要： 本发明提供一种基于多波长光脉冲错峰放大的光纤水听器光发射装置，多波长错峰组件包括多波长脉冲输入端，用于输入多波长光脉冲；波长下载支路，与多波长脉冲输入端通过连接光纤相连，用于依次延迟下载多波长光脉冲中各个波长的光脉冲；波长上载支路，与波长下载支路通过连接光纤相连，用于依次上载多波长光脉冲中延迟下载的各个波长的光脉冲并将其合波成多波长准连续光；错峰输出端，与波长上载支路通过连接光纤相连，用于输出多波长准连续光。将多波长同时段输出的低占空比光脉冲，分波长依次延迟至脉冲周期的空余时段，再经过高功率掺铒光纤放大器，可实现高功率低噪声的多波长光放大，并具有非线性噪声抑制功能。本发明应用于光处理技术领域。

公开(公告)号：CN115031824B

公开(公告)日：2024-10-22

申请号：CN202210641183.X

申请日：2022-06-08

申请人： 中国人民解放军国防科技大学

发明人： 王付印 ,  姚琼 ,  曹春燕 ,  侯庆凯 ,  熊水东 ,  陈虎 ,  朱敏 ,  朱小谦

IPC分类号： G01H9/00

摘要： 本发明公开了一种低噪声白光PMDI信号检测与复用系统和方法，采用成熟的PGC调制解调方法，在保证路径匹配干涉仪具有较好的路径匹配能力的前提下，实现了较高频率的PGC调制解调，光路中引入光纤布拉格光栅获得窄带相干干涉信号以检测出匹配干涉仪的干扰信号，实现对长臂路径匹配干涉仪引入噪声和干扰的抵消，显著降低了传感干涉仪的噪声水平，尤其是低频段的噪声水平，破解路径匹配干涉仪易受外界影响导致解调噪声增加的问题，该方法还同时具备微臂差干涉型传感器的时分复用能力，实现了可复用、易匹配、低噪声的白光路径匹配差分干涉动态信号调制与解调。

公开(公告)号：CN115014407B

公开(公告)日：2024-03-29

申请号：CN202210587609.8

申请日：2022-05-26

申请人： 中国人民解放军国防科技大学

发明人： 胡晓阳 ,  路阳 ,  孟洲 ,  陈虎 ,  王建飞 ,  陈默 ,  张一弛 ,  黄秋阳

IPC分类号： G01D5/353

摘要： 本发明涉及分布式光纤传感技术与光纤非线性效应研究领域，具体涉及一种光纤调制不稳定性演化特性分布式测量方法及装置，所述装置包括单频激光器、第一边带产生模块、脉冲产生与放大模块、第一窄带滤波器、环形器、传输光纤、光纤放大器、第二窄带滤波器、第一耦合器、第二边带产生模块、移频模块、可调衰减器、第二耦合器、光电探测器、信号采集与处理系统。本发明通过瑞利散射与多频外差检测解决了光纤中MI的实时分布式演化过程难以得到实验测量的难题，通过将不同边带信号调制到不同频率的外差信号上，通过多频外差检测同时实现了光纤中MI多个边带的光强与相位信息的探测与解调。

公开(公告)号：CN114826408B

公开(公告)日：2022-09-02

申请号：CN202210732797.9

申请日：2022-06-27

申请人： 中国人民解放军国防科技大学

发明人： 曹春燕 ,  熊水东 ,  朱敏 ,  王付印 ,  姚琼 ,  陈虎 ,  侯庆凯 ,  马燕新 ,  伍惟骏

IPC分类号： H04B10/294 ,  H04B10/25 ,  H04B10/293

摘要： 本发明公开了一种光纤水听器远程全光传输系统及其设计方法，包括光纤输出组件、光纤水听器复用阵列、遥泵增益单元、遥泵单元与信号接收解调组件；光纤输出组件通过光纤L1与光纤水听器复用阵列相连，遥泵单元通过光纤L2与遥泵增益单元相连，光纤水听器复用阵列通过光纤L3与遥泵增益单元相连，遥泵增益单元通过光纤L4与信号接收解调组件相连；光纤L1、光纤L2均为G.654E单模光纤，光纤L3、光纤L4均为ULL‑G.652单模光纤。本发明应用于光纤水听器领域，可降低下行光传输的非线性效应，增大注入光功率，减小上下行传输链路损耗，提升远程放大增益及光功率冗余，降低远程传输系统相位噪声。