朱 俊， 王 强， 翟永军， 沈海滨， 谷小红

(1.中国计量大学 机电工程学院,浙江 杭州 310018；2.中国计量大学 质量与安全工程学院，浙江 杭州 310018；3.山东省特种设备检测研究院泰安分院，山东 泰安 271000)



基于PGC光纤传感器的全数字化解调设计与分析*

朱 俊1， 王 强2， 翟永军3， 沈海滨2， 谷小红1

(1.中国计量大学 机电工程学院,浙江 杭州 310018；2.中国计量大学 质量与安全工程学院，浙江 杭州 310018；3.山东省特种设备检测研究院泰安分院，山东 泰安 271000)

介绍了一种基于Mach-Zehnder和Sagnac混合干涉型分布式光纤传感器的相位产生载波(PGC)全数字化解调系统。针对GD32F103信号算法处理芯片，进行了PGC数字解调系统的设计，对系统性能进行了分析，最后与模拟解调效果进行了性能对比分析。实验待测信号为0～50 kHz，理想情况下管道泄漏点距离法拉第旋转镜距离为8 045 m，实际情况下距离为8 188.7 m, 绝对误差为143.7 m，相对误差为1.75 %。本数字系统具有良好的稳定性和较高的定位精度。

分布式光纤； 模拟解调； 相位产生载波数字解调； 泄漏点

0 引 言

利用光纤传感技术对海底管道进行结构健康监测是近年来出现的一种新的海底管道检测方法。针对海底长输管道复杂的水下环境及管道的运送介质，光纤传感器具有抗电磁干扰、电绝缘、耐腐蚀、灵敏度高、重量轻、测量范围广、对被测介质影响小以及成本低等优势[1]，克服常规方法的缺点，能够在较远范围内对海底管道整个运行期间的安全状况进行实时监测。因而，光纤传感器得到了极大的发展[2]。

分布式光纤传感器的核心技术之一是信号的调制解调，调制解调方法有零差解调和外差解调。……