基于CDMA技术的光纤光栅传感系统分析研究

器探测到的信号。将3个通道的信号在同步节点下送入系统程序，程序后面板程序如图4所示。

　　在第1个光纤光栅传感器直接接入光路并考虑光速很大的情况下，其延时值以0处理。由于没有光纤延时线，系统主要解调这个传感器。第2个光栅与第一个传感器之间连接了22 m的光纤，其延时值为0．15 ms(实际处理中考虑了硬件延时，设置为2个码片的延时)。

　　根据系统原理，当信道的相应延时来到时，有尖锐的自相关出现，如图5所示。对于其他通道，相同时刻的相关值很小。由此可以准确地对相应的传感光栅进行定位，即寻址。

　　5．2 实验结果分析

　　实验中，利用LabVIEW对采集信号进行处理，实现了光纤光栅传感系统基于CDMA的准确寻址，但仍有一些问题有待解决：

　　(1)实验中，采用的FBG的反射率均高达99％，所以不可能实现频谱重叠时的寻址。进一步的实验重点是应使用反射率较低的FBGS来检验在频谱重叠时其相关寻址特性；频谱重叠时，反射率多大时，得到的寻址特性最好，以及频谱重叠时能实现寻址的光栅反射率的上限和下限。

　　(2)实验虽实现了基于CDMA的寻址，但系统的最终目的--解调还未实现。文献给出使用可调谐激光器扫描来实现解调；文献给出使用匹配滤波法实现解调。但是，可调谐激光器的扫描速度慢、滞后性以及价格高，使其难以实用化；匹配滤波法不便于大容量解调，因而不是该系统理想的解调方式。因此，寻找一个适于该系统的解调方法(算法)是系统研究的重点。

　　利用当前计算机及相应软件的高速数据处理能力，并基于相关技术来实现解调可以作为一个发展思路。

　　6 结语

　　对大容量光纤光栅系统常用的复用技术(WDM技术、TDM技术、FDM技术)中传感容量、CDMA技术的特点做了介绍。阐述了基于CDMA技术的光纤Bragg光栅传感系统的原理及其关键技术，并对该系统做了初步实验研究，实现了基于CDMA技术的准确寻址。通过总结分析可以看出，大容量、抗干扰性强以及具有潜在低成本特性的基于CDMA技术的光纤光栅传感系统有着广阔的发展前景和应用前景。虽然目前仍有不少关键技术有待解决和完善，但通过引鉴(移植)目前及发展的CDMA通信技术中已成熟的技术与光器件技术结合，运用强大的虚拟仪器软件LabVIEW进行数据处理，必要时可结合Matlab工具来实现性能优、界面好的解调系统，相信基于CDMA技术的光纤Bragg光栅传感系统将在未来的传感领域占有一席之地。