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干涉型光纤水听器数字化外差检测方法动态范围上限研究

张楠  孟洲  饶伟  熊水东  
【摘要】:阐述了干涉型光纤水听器外差检测的基本原理,对干涉型光纤水听器数字化外差检测方法动态范围上限进行了研究。理论分析了由外差频率决定的动态范围上限以及反正切、微分-交叉相乘(DCM)两种正交解调算法决定的动态范围上限,并进行了综合对比。分析结果表明,不同的外差频率所能达到的动态范围上限不同;相同的外差频率结合不同的正交解调算法,所能达到的动态范围上限也不相同。在固定采样率下,设置外差频率为采样率的1/4,并结合反正切算法,可以实现更大的动态范围上限。数值模拟证明了理论分析的正确性。构建了基于外差检测的光纤水听器系统并进行了实验研究,实验结果与理论相符,证实了采用外差检测方法实现大规模光纤水听器阵列更大动态范围检测的可行性。

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