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公开(公告)号：CN113639847A
公开(公告)日：2021-11-12
申请号：CN202110900354.1
申请日：2021-08-06
申请人： 天津大学
IPC分类号： G01H9/00
摘要： 脉冲调制及解调模块及分布式光纤振动传感定位方法。本发明公开一种脉冲调制及解调模块，包括双马赫曾德光纤干涉仪和解调模块，其中所述双马赫曾德光纤干涉仪包括两个结构相同的脉冲延时装置，所述脉冲延时装置的一端分别连接各自的环形器，另一端通过传感光纤相互连接；脉冲序列在经过两个脉冲延时装置后产生四个脉冲序列，两两干涉，噪声光脉冲序列和信号光脉冲序列时域完全错开，从而分离不能发生干涉的噪声光；所述解调模块直接剪切未发生干涉的脉冲序列，对剩下发生干涉的脉冲信号滤除直流分量后，对两路干涉信号进行互相关以获得其到达各自光电探测器的时间差，从而获得振动事件的位置。本发明还公开了利用所述脉冲调制及解调模块的定位方法。
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公开(公告)号：CN113639847B
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202110900354.1
申请日：2021-08-06
申请人： 天津大学
IPC分类号： G01H9/00
摘要： 脉冲调制及解调模块及分布式光纤振动传感定位方法。本发明公开一种脉冲调制及解调模块，包括双马赫曾德光纤干涉仪和解调模块，其中所述双马赫曾德光纤干涉仪包括两个结构相同的脉冲延时装置，所述脉冲延时装置的一端分别连接各自的环形器，另一端通过传感光纤相互连接；脉冲序列在经过两个脉冲延时装置后产生四个脉冲序列，两两干涉，噪声光脉冲序列和信号光脉冲序列时域完全错开，从而分离不能发生干涉的噪声光；所述解调模块直接剪切未发生干涉的脉冲序列，对剩下发生干涉的脉冲信号滤除直流分量后，对两路干涉信号进行互相关以获得其到达各自光电探测器的时间差，从而获得振动事件的位置。本发明还公开了利用所述脉冲调制及解调模块的定位方法。
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公开(公告)号：CN113447110A
公开(公告)日：2021-09-28
申请号：CN202110648007.4
申请日：2021-06-10
申请人： 天津大学
IPC分类号： G01H9/00
摘要： 本发明公开了一种基于瑞利后向散射和马赫曾德干涉的分布式光纤振动传感系统，包括依次连接的相位敏感光时域反射仪、单向马赫曾德光纤干涉仪、光电探测器、信号处理单元，还包括产生周期性脉冲信号和周期性高频调制信号的信号源；所述信号处理单元对光电探测器传输回来的传感电信号进行采集，随后分析解调接收的信号，从而解调出施加在传感光纤上的振动信号的幅频信息。本发明还公开了一种相位载波解调方法，其利用不受干涉光强和调制深度影响的相位载波解调技术可以有效的实现施加在传感光纤上振动信号的线性解调。
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公开(公告)号：CN113358206B
公开(公告)日：2023-07-28
申请号：CN202110831346.6
申请日：2021-07-22
申请人： 天津大学
IPC分类号： G01H9/00
摘要： 本发明公开了一种双马赫曾德干涉仪型分布式光纤振动传感系统，该系统包括光源、磁光开关、磁光开关驱动装置、光纤耦合器、光电探测器、传感光缆、数据采集卡、光隔离器、光环形器和工控机；其中，利用磁光开关将光源发出的连续激光信号调制具有一定占空比的周期性脉冲光信号。使得传感光信号在固定的脉冲光周期内发生干涉，有效区分一定时间段内发生的扰动信号，实现双马赫曾德干涉仪型分布式光纤振动传感系统的近似多点扰动定位。本发明还公开了一种分布式光纤振动传感系统的多点定位方法。与现有的散射型分布式光纤振动传感多点定位系统相比，本方法利用的系统结构更简单，响应速度快，频率响应高，制造成本低。
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公开(公告)号：CN113358206A
公开(公告)日：2021-09-07
申请号：CN202110831346.6
申请日：2021-07-22
申请人： 天津大学
IPC分类号： G01H9/00
摘要： 本发明公开了一种双马赫曾德干涉仪型分布式光纤振动传感系统，该系统包括光源、磁光开关、磁光开关驱动装置、光纤耦合器、光电探测器、传感光缆、数据采集卡、光隔离器、光环形器和工控机；其中，利用磁光开关将光源发出的连续激光信号调制具有一定占空比的周期性脉冲光信号。使得传感光信号在固定的脉冲光周期内发生干涉，有效区分一定时间段内发生的扰动信号，实现双马赫曾德干涉仪型分布式光纤振动传感系统的近似多点扰动定位。本发明还公开了一种分布式光纤振动传感系统的多点定位方法。与现有的散射型分布式光纤振动传感多点定位系统相比，本方法利用的系统结构更简单，响应速度快，频率响应高，制造成本低。
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公开(公告)号：CN111811549A
公开(公告)日：2020-10-23
申请号：CN202010525454.6
申请日：2020-06-10
申请人： 天津大学
IPC分类号： G01D5/353
摘要： 本发明公开了一种基于3×3耦合器的非对称双马赫曾德传感系统的解调方法及定位装置，所述解调方法包括：初步处理，求取初始相位差，和积分与归一化处理。所述定位装置包括：光源，光环行器，DWDM，光电探测器，光纤耦合器，偏振控制器，传感光缆，数据采集卡，和处理单元；所述处理单元进一步包括：初步处理模块，高通滤波器，归一化和去直流处理器，最大值与最小值处理模块以及积分与归一化处理模块。本发明通过两个3×3耦合器进行相位解调，当光路在非对称双马赫曾德传感系统中有人为扰动事件发生时，使用简单的算法就可以在提高运算速度同时能够有效消除两路信号的非对称性对定位结果的影响。
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公开(公告)号：CN113447110B
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN202110648007.4
申请日：2021-06-10
申请人： 天津大学
IPC分类号： G01H9/00
摘要： 本发明公开了一种基于瑞利后向散射和马赫曾德干涉的分布式光纤振动传感系统，包括依次连接的相位敏感光时域反射仪、单向马赫曾德光纤干涉仪、光电探测器、信号处理单元，还包括产生周期性脉冲信号和周期性高频调制信号的信号源；所述信号处理单元对光电探测器传输回来的传感电信号进行采集，随后分析解调接收的信号，从而解调出施加在传感光纤上的振动信号的幅频信息。本发明还公开了一种相位载波解调方法，其利用不受干涉光强和调制深度影响的相位载波解调技术可以有效的实现施加在传感光纤上振动信号的线性解调。
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公开(公告)号：CN111811549B
公开(公告)日：2022-03-04
申请号：CN202010525454.6
申请日：2020-06-10
申请人： 天津大学
IPC分类号： G01D5/353
摘要： 本发明公开了一种基于3×3耦合器的非对称双马赫曾德传感系统的解调方法及定位装置，所述解调方法包括：初步处理，求取初始相位差，和积分与归一化处理。所述定位装置包括：光源，光环行器，DWDM，光电探测器，光纤耦合器，偏振控制器，传感光缆，数据采集卡，和处理单元；所述处理单元进一步包括：初步处理模块，高通滤波器，归一化和去直流处理器，最大值与最小值处理模块以及积分与归一化处理模块。本发明通过两个3×3耦合器进行相位解调，当光路在非对称双马赫曾德传感系统中有人为扰动事件发生时，使用简单的算法就可以在提高运算速度同时能够有效消除两路信号的非对称性对定位结果的影响。
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公开(公告)号：CN111489514A
公开(公告)日：2020-08-04
申请号：CN202010196338.4
申请日：2020-03-19
申请人： 天津大学
IPC分类号： G08B13/196 , G08B13/186 , H04N7/18
摘要： 本发明公开了一种长距离周界安防定位与监控的装置和方法，所述装置包括光源模块、传感模块、探测模块、数据采集与处理模块以及无人机视频信息采集模块。同时还公开了一种应用于该装置的定位与监控方法，包括如下步骤：探测并采集信号，判断光信号的偏振状态，执行偏振控制算法，执行入侵行为判定，获取入侵信息，使用无人机采集入侵点视频。本发明将分布式光纤扰动传感技术与无人机视频监控技术进行合理的结合，同时使用偏振控制算法，入侵点定位算法和模式识别算法，适用于长距离野外环境的周界安防；同时充分利用无人机视频监控系统的优点，实现了入侵点及其周边区域的实时全方位视频监控。
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