光纖法珀傳感器解調(diào)方法的研究基于Chirp-Z變換的MUSIC改進(jìn)算法.pdf

1、光纖法珀傳感器是一類重要的光纖傳感器,其信號處理技術(shù)是傳感器工程應(yīng)用和技術(shù)推廣的關(guān)鍵,基于傅立葉變換獲取傳感器反射信號頻率的方法是一類經(jīng)典方法,但這類方法存在很多缺陷,如插值和補(bǔ)零變換誤差大,FFT無法針對某一特定頻域做變換,CZT變換頻率峰值信噪比不高,檢峰難度大等。為了提高基于傅立葉變換的一類解調(diào)方法的精度和穩(wěn)定性,提出了頻率可調(diào)的 MUSIC(Mutiple Signal Classification)解調(diào)算法。對該方法進(jìn)行了如下

2、研究:
　　結(jié)合CZT變換原理改進(jìn)了經(jīng)典MUSIC算法,做到了可以任意設(shè)定變換的頻率范圍和自定義算法旋轉(zhuǎn)因子,獲得尖銳的頻率峰值。通過仿真實驗,分析了影響MUSIC算法的幾個重要因素。通過對同一個法珀傳感一段時間的檢測,對比了FFT、CZT、經(jīng)典 MUSIC算法和改進(jìn)的 MUSIC算法波動范圍,證明了改進(jìn)算法減小了頻率波動,在相同條件下,改進(jìn)算法的波動范圍只有經(jīng)典MUSIC算法波動范圍的一半。對單傳感器和并聯(lián)的多傳感器解調(diào),對比了

3、FFT、CZT、經(jīng)典MUSIC算法和改進(jìn)的MUSIC算法,改進(jìn)的MUSIC算法獲得了噪聲平滑,峰值尖銳的頻域信號,證明了改進(jìn)算法擁有更小的誤差和更好的頻譜。
　　完成了FFT、CZT、經(jīng)典MUSIC算法和改進(jìn)MUSIC算法的MATLAB程序,在C++下完成了解調(diào)設(shè)備的控制程序。
　　以上研究證明,改進(jìn)的MUSIC算法能夠獲得較好的頻譜,通過設(shè)定變換的頻率范圍和計算參數(shù)(如陣元個數(shù)和快拍次數(shù)等),能夠獲得更加穩(wěn)定、誤差更小、噪