針對F-P干涉式光纖水聽器的PGC解調(diào)方法研究的開題報告

針對F—P干涉式光纖水聽器的PGC解調(diào)方法研究的開題報告摘要：隨著海洋勘探技術(shù)的不斷發(fā)展，水聽器作為探測水下聲波信號的重要工具，得到了廣泛應(yīng)用。在水聽器的研究中，F(xiàn)—P干涉式水聽器作為一種新型水聽器，具有結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度高、動態(tài)范圍廣等特點(diǎn)，受到了研究者的廣泛關(guān)注。本文提出了一種基于相位生成器(PGC)的解調(diào)方法，用于F—P干涉式水聽器的信號處理中。通過理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，證明了該解調(diào)方法具有較高的精度和穩(wěn)定性，可為F—P干涉式水聽器的研究提供一種有效的信號處理手段。關(guān)鍵詞：F—P干涉式水聽器；PGC解調(diào)；信號處理；相位偏移1.研究背景及意義F—P干涉式水聽器是一種基于光纖干涉原理的新型水聽器。相較于傳統(tǒng)的壓電水聽器，F(xiàn)—P干涉式水聽器具有結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)勢，逐漸得到了人們的重視和廣泛應(yīng)用。在水下聲波信號的探測、監(jiān)測、診斷等方面都具有廣闊的應(yīng)用前景。但是，F(xiàn)—P干涉式水聽器中的信號處理難點(diǎn)較多，需要更加完善的技術(shù)手段來處理信號。PGC相位生成器是一種基于時鐘信號的數(shù)字信號處理技術(shù)，在壓電水聽器中已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。然而，在F—P干涉式水聽器中應(yīng)用PGC解調(diào)方法時會遇到一些問題，例如在信號采集時，線性度差、零點(diǎn)漂移等問題會導(dǎo)致相位偏移，降低信號處理精度。因此，本文擬通過研究PGC解調(diào)方法，針對這些問題提出有效的解決方案，為F—P干涉式水聽器的信號處理提供理論參考和實(shí)踐指導(dǎo)。2.研究內(nèi)容本文擬研究基于PGC相位生成器的解調(diào)方法，在F—P干涉式水聽器的信號處理中的應(yīng)用，具體研究內(nèi)容包括：（1）分析F—P干涉式水聽器的結(jié)構(gòu)原理及信號采集過程中的影響因素，探討信號處理技術(shù)需求。（2）分析PGC相位生成器的工作原理及其在壓電水聽器中的應(yīng)用，提取其解調(diào)技術(shù)基礎(chǔ)。（3）研究PGC相位生成器在F—P干涉式水聽器中的應(yīng)用條件，設(shè)計(jì)符合實(shí)際應(yīng)用的解調(diào)電路，并加以優(yōu)化改進(jìn)。（4）利用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證解調(diào)方法的精度和穩(wěn)定性，在實(shí)際應(yīng)用中調(diào)整相應(yīng)的參數(shù)，取得了較好的解調(diào)效果。3.研究方案本文通過文獻(xiàn)研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的方法，擬建立F—P干涉式水聽器的信號處理體系。研究方案主要包括以下幾個步驟：（1）通過文獻(xiàn)調(diào)研、理論分析，深入研究F—P干涉式水聽器的結(jié)構(gòu)、工作原理和信號采集過程中的影響因素，以及PGC相位生成器的技術(shù)原理和特點(diǎn)。（2）基于已有的壓電水聽器PGC解調(diào)技術(shù)，改進(jìn)設(shè)計(jì)相應(yīng)的解調(diào)電路，并進(jìn)行仿真分析。（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求，選取合適的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，搭建實(shí)驗(yàn)平臺，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并記錄測試數(shù)據(jù)。（4）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證解調(diào)算法的精度和穩(wěn)定性，并優(yōu)化調(diào)整，提高解調(diào)效果和應(yīng)用適用性。4.預(yù)期研究成果本文擬通過PGC解調(diào)方法，研究F—P干涉式水聽器的信號處理技術(shù)，旨在提高信號采集的精度和穩(wěn)定性，減少誤差、漂移等負(fù)面影響。預(yù)期研究成果包括：（1）基于PGC相位生成器的解調(diào)方法，可以有效地處理F—P干涉式水聽器中的信號，提高其精度和穩(wěn)定性。（2）所建立的信號處理體系，具有較好的適用性，可為實(shí)際應(yīng)用提供有效的技術(shù)支持。（3）本文研究成果，可為F—P干涉式水聽器技術(shù)的推廣和應(yīng)用提供一定的理論和實(shí)踐參考。5.研究計(jì)劃（1）前期調(diào)研與文獻(xiàn)閱讀（1個月）。（2）解調(diào)電路設(shè)計(jì)與仿真分析（2個月）。（3）實(shí)驗(yàn)平臺搭建與數(shù)據(jù)采集（3個月）。（4）數(shù)據(jù)處理與分析驗(yàn)證（3個月）。（5）撰寫論文和相關(guān)技術(shù)報告（1個月）。6.參考文獻(xiàn)[1]WANGZ,WANGJ.AnalysisofF-Pinterferometricfiber-optichydrophone[J].SensorLetters,2015,13(6):483-486.[2]YUX,XIANGH,SONGZ.StudyonthePerformanceoftheF-PInterferometerFiberOpticalHydrophone[J].Micromachines,2018,9(7):319.[3]LIUJ,YAOX,ZHANGW.HighAccuracyMeasurementforPGCDemodulationSystemUnderOutageofInterferometer[C]//Proc.2017Int.Conf.onElectricalEngineeringandAutomation(ICEEA),IEEE.[4]WANGW,XUY.Phase-GeneratedCarrierDemodulationforaPassiv