【摘 要】
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光纤水听器主要应用于海洋声学领域,在海洋反潜作战、资源勘探、地震探测等方面得到广泛应用。目前,干涉型光纤水听器的研究最为成熟。相位生成载波（Phase Generated Carrier,PGC）法因其在动态测量范围、解调精度、低频微弱信号探测等方面出色的综合性能,已经成为干涉型光纤水听器的主流解调方式之一。但是,传统的PGC调制方式——光频调制、压电陶瓷（Piezoelectric Transd
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光纤水听器主要应用于海洋声学领域,在海洋反潜作战、资源勘探、地震探测等方面得到广泛应用。目前,干涉型光纤水听器的研究最为成熟。相位生成载波（Phase Generated Carrier,PGC）法因其在动态测量范围、解调精度、低频微弱信号探测等方面出色的综合性能,已经成为干涉型光纤水听器的主流解调方式之一。但是,传统的PGC调制方式——光频调制、压电陶瓷（Piezoelectric Transducer,PZT）调制均存在一定的问题。光频调制方式的相位噪声较大,不利于弱信号的探测;PZT调制方式则无法实现水听器基元的全光纤化,且不利于组成阵列。因此,一种既能实现水听器基元的全光纤化、又能实现低噪声的调制方式具有较强竞争力且发展前景广阔。本论文提出了一种PGC的新型调制方式——声波调制,使用高频声源作用在水听器基元上来产生相位载波。该调制方式能实现全光水听基元、低本底噪声的水听系统,并且能通过单一高频声源对多个基元进行调制。（1）本文分析了PGC技术的传统调制方式存在的误差,并详细介绍了声波调制法的原理。对PGC相位调制解调系统中的重要参数——相位调制深度和信号的采样频率进行分析。（2）利用MATLAB做了PGC技术的微分交叉相乘（Differential Cross Multiplying,DCM）算法仿真,为滤波器选取与设计提供参考;利用Lab VIEW搭建PGC-DCM算法程序,实现了基于Lab VIEW的PGC调制解调系统搭建。（3）在基于声波调制的PGC解调实验中,成功完成了对300-800 Hz声信号的解调,且解调信号的信噪比大于45 d B,验证了实验方案的可行性。进行了空分复用实验,成功验证了单一高频声源实现多基元调制的可行性。基于所提出的调制方法实现了时分复用,结合Lab VIEW与MATLAB编程实现信道分离,并最终实现信号解调。
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