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CN114877921A - 一种光纤光栅与法帕腔复合传感器信号解耦方法和装置 - Google Patents

一种光纤光栅与法帕腔复合传感器信号解耦方法和装置 Download PDF

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CN114877921A
CN114877921A CN202210812501.4A CN202210812501A CN114877921A CN 114877921 A CN114877921 A CN 114877921A CN 202210812501 A CN202210812501 A CN 202210812501A CN 114877921 A CN114877921 A CN 114877921A
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wavelength
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隋广慧
江琴
张爽爽
王莉
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Abstract

本发明公开了一种光纤光栅与法帕腔复合传感器信号解耦方法和装置。本发明通过对复合传感器反射光谱信号进行光谱峰值检测和光谱信号解耦得到峰值差序列，通过波长解算解耦出光纤光栅传感器的波长，通过腔长解耦得到光纤法帕传感器的反射光谱峰值序列，通过光波频率插值重采样、光程差自校准和腔长解算得到光纤法帕传感器的腔长。本发明能够同时实现光纤光栅传感器和光纤法帕传感器的解调，得到光纤光栅传感器的波长和光纤法帕传感器的腔长，且能够提高提高光纤法帕传感器腔长值测量分辨率。

Description

一种光纤光栅与法帕腔复合传感器信号解耦方法和装置
技术领域
本发明属于光纤传感技术领域，涉及一种光纤光栅与法帕腔复合传感器信号解耦方法、装置、计算机设备和计算机可读存储介质。
背景技术
光纤光栅传感器和光纤法帕传感器是光纤传感器的典型代表，两者各有所长，均得到了广泛的应用。充分结合两类传感器的优势，可以组成光纤光栅与法帕腔复合传感器，这大大拓展了光纤传感应用的场合。现有技术CN206683687U公开了一种光纤法珀腔与光栅复用传感器的齿轮齿根状态监测系统，CN113804247A公开了一种基于法珀腔、光纤光栅的变压器油温油压多参量监测系统。但在这些应用中均存在解调系统复杂、测量精度低的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种光纤光栅与法帕腔复合传感器信号解耦方法、装置、计算机设备和计算机可读存储介质，实现同时对光纤光栅传感器波长值和光纤法帕传感器腔长值的解调，提高光纤法帕传感器腔长值测量分辨率。
为了实现上述目的，本发明的一个方面提供一种光纤光栅与法帕腔复合传感器信号解耦方法，通过对复合传感器的反射光谱信号进行解耦处理，得到光纤光栅传感器的波长和光纤法帕传感器的腔长，所述方法包括：
光谱峰值检测步骤，检测复合传感器的反射光谱的峰值序列
Figure 797954DEST_PATH_IMAGE001
，其中
Figure 765910DEST_PATH_IMAGE002
为反射光谱中的n个峰值的波长值；
光谱信号解耦步骤，将复合传感器反射光谱峰值序列
Figure 924359DEST_PATH_IMAGE001
的相邻谱峰对应的波长两两相减，计算出相邻的两个谱峰之间的波长间隔，得到峰值差序列
Figure 635963DEST_PATH_IMAGE003
，其中
Figure 501151DEST_PATH_IMAGE004
为n个峰值两两的波长差值；
波长解算步骤，计算峰值差序列的平均值，得到峰值差序列与该平均值的比值中的最小值的索引M，通过索引M解算出光纤光栅传感器的波长
Figure 702325DEST_PATH_IMAGE005
；
腔长解耦步骤，从复合传感器反射光谱峰值序列
Figure 348070DEST_PATH_IMAGE001
中去除光纤光栅传感器的波长
Figure 597785DEST_PATH_IMAGE005
，得到光纤法帕传感器的反射光谱峰值序列
Figure 583059DEST_PATH_IMAGE006
，其中
Figure 456599DEST_PATH_IMAGE007
为去除
Figure 589640DEST_PATH_IMAGE005
后的J个峰值的波长值；
光波频率插值重采样步骤，对光纤法帕传感器反射光谱峰值序列
Figure 643047DEST_PATH_IMAGE006
取倒数得到对应的光波频率序列
Figure 482827DEST_PATH_IMAGE008
，其中
Figure 25804DEST_PATH_IMAGE009
为J个峰值对应的光波频率值，然后对所述光波频率序列进行等间隔插值重采样，得到重采样光波频率序列
Figure 318245DEST_PATH_IMAGE010
，其中
Figure 237659DEST_PATH_IMAGE011
为J个光波频率值重采样后得到的光波频率值，重采样光波频率序列
Figure 931946DEST_PATH_IMAGE010
为等差序列，公差为
Figure 144359DEST_PATH_IMAGE012
；
光程差自校准步骤，根据重采样光波频率序列
Figure 189676DEST_PATH_IMAGE010
的公差
Figure 647202DEST_PATH_IMAGE012
，通过计算得到校准后的光程差序列
Figure 195995DEST_PATH_IMAGE013
，其中
Figure 346353DEST_PATH_IMAGE014
为光程差自校准后得到的J个光程差值；
腔长解算步骤，通过计算光程差序列
Figure 613387DEST_PATH_IMAGE015
的平均值得到光纤法帕传感器的腔长
Figure 874604DEST_PATH_IMAGE016
。
本发明的另一个方面提供一种光纤光栅与法帕腔复合传感器信号解耦装置，通过对复合传感器的反射光谱信号进行解耦处理，得到光纤光栅传感器的波长和光纤法帕传感器的腔长，所述装置包括：
光谱峰值检测模块，用于检测复合传感器的反射光谱的峰值序列
Figure 277903DEST_PATH_IMAGE001
，其中
Figure 536846DEST_PATH_IMAGE002
为反射光谱中的n个峰值的波长值；
光谱信号解耦模块，用于将复合传感器反射光谱峰值序列
Figure 854957DEST_PATH_IMAGE001
的相邻谱峰对应的波长两两相减，计算出相邻的两个谱峰之间的波长间隔，得到峰值差序列
Figure 591969DEST_PATH_IMAGE003
，其中
Figure 177671DEST_PATH_IMAGE004
为n个峰值两两的波长差值；
波长解算模块，用于计算峰值差序列的平均值，得到峰值差序列与该平均值的比值中的最小值的索引M，通过索引M解算出光纤光栅传感器的波长
Figure 607516DEST_PATH_IMAGE005
；
腔长解耦模块，用于从复合传感器反射光谱峰值序列
Figure 583562DEST_PATH_IMAGE017
中去除光纤光栅传感器的波长
Figure 186582DEST_PATH_IMAGE005
，得到光纤法帕传感器的反射光谱峰值序列
Figure 830053DEST_PATH_IMAGE006
，其中
Figure 227536DEST_PATH_IMAGE007
为去除
Figure 956457DEST_PATH_IMAGE005
后的J个峰值的波长值；
光波频率插值重采样模块，用于对光纤法帕传感器反射光谱峰值序列
Figure 35272DEST_PATH_IMAGE006
取倒数得到对应的光波频率序列
Figure 94101DEST_PATH_IMAGE008
，其中
Figure 600169DEST_PATH_IMAGE009
为J个峰值对应的光波频率值，然后对所述光波频率序列进行等间隔插值重采样，得到重采样光波频率序列
Figure 816387DEST_PATH_IMAGE010
，其中
Figure 761209DEST_PATH_IMAGE011
为J个光波频率值重采样后得到的光波频率值，重采样光波频率序列
Figure 113693DEST_PATH_IMAGE010
为等差序列，公差为
Figure 56241DEST_PATH_IMAGE012
；
光程差自校准模块，用于根据重采样光波频率序列
Figure 556493DEST_PATH_IMAGE010
的公差
Figure 977110DEST_PATH_IMAGE012
，通过计算得到校准后的光程差序列
Figure 511996DEST_PATH_IMAGE013
，其中
Figure 359866DEST_PATH_IMAGE014
为光程差自校准后得到的J个光程差值；
腔长解算模块，用于通过计算光程差序列
Figure 285097DEST_PATH_IMAGE015
的平均值得到光纤法帕传感器的腔长
Figure 73187DEST_PATH_IMAGE016
。
本发明的又一个方面提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
本发明的又一个方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
本发明的光纤光栅与法帕腔复合传感器信号解耦方法、装置、计算机设备和计算机可读存储介质能够实现同时对光纤光栅传感器波长值和光纤法帕传感器腔长值的解调，提高光纤法帕传感器腔长值测量分辨率。
附图说明
图1为本发明一个实施方式的光纤光栅与法帕腔复合传感器信号解耦方法的流程图；
图2为本发明一个实施方式的光纤光栅与法帕腔复合传感器信号的反射光谱；
图3为在使用和不使用本发明一个实施方式的光波频率插值重采样和光程差自校准两种情况下分别进行100次采样解调结果的图。
图4为本发明一个实施方式的光纤光栅与法帕腔复合传感器信号解耦装置的框图。
图5为本发明一个实施方式的计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
本发明的一个实施方式提供一种光纤光栅与法帕腔复合传感器信号解耦方法，通过对复合传感器反射光谱信号进行光谱峰值检测和光谱信号解耦得到峰值差序列，通过波长解算解耦出光纤光栅传感器的波长，通过腔长解耦得到光纤法帕传感器的反射光谱峰值序列，通过光波频率插值重采样、光程差自校准和腔长解算得到光纤法帕传感器的腔长。
图1为本发明一个实施方式的光纤光栅与法帕腔复合传感器信号解耦方法的流程图。本发明实施方式的光纤光栅与法帕腔复合传感器信号解耦方法通过对复合传感器反射光谱信号进行解耦处理分析，得到光纤光栅传感器的波长和光纤法帕传感器的腔长。如图1所示，本实施方式的光纤光栅与法帕腔复合传感器信号解耦方法包括步骤S1～S7。
步骤S1为光谱峰值检测步骤，在该步骤中，检测复合传感器反射光谱峰值序列
Figure 400263DEST_PATH_IMAGE017
，其中
Figure 684614DEST_PATH_IMAGE018
为反射光谱中的n个峰值的波长值，n为大于1的自然数。
在一个实施例中，复合传感器是波长为1527.347（单位：nm）和腔长为102.958（单位：μm）的光纤光栅与法帕腔复合传感器，检测到的光纤光栅与法帕腔复合传感器信号反射光谱如图2所示，图2中的横坐标为数据采样序列，纵坐标为信号幅度，单位是V。在本实施例中，n取n=5，检测得到复合传感器反射光谱峰值序列
Figure 159458DEST_PATH_IMAGE019
（单位：nm）。
步骤S2为光谱信号解耦步骤，在该步骤中，将复合传感器反射光谱峰值序列
Figure 921877DEST_PATH_IMAGE017
的相邻谱峰对应的波长两两相减，计算出相邻的两个谱峰之间的波长间隔，得到峰值差序列
Figure 165777DEST_PATH_IMAGE003
，其中
Figure 621029DEST_PATH_IMAGE004
为n个峰值两两的波长差值。
在上述实施例中，将复合传感器反射光谱峰值序列的相邻谱峰对应的波长两两相减，计算出相邻的两个谱峰之间的波长间隔，得到峰值差序列
Figure 520852DEST_PATH_IMAGE020
=
Figure 149279DEST_PATH_IMAGE021
（单位：nm）。
步骤S3为波长解算步骤，在该步骤中，计算峰值差序列的平均值，得到峰值差序列相比于该平均值中的最小值索引M，通过索引M解算出光纤光栅传感器的波长
Figure 185368DEST_PATH_IMAGE005
。
在上述实施例中，计算峰值差序列的平均值为
Figure 395811DEST_PATH_IMAGE022
，找到峰值差序列相比于峰值差序列平均值
Figure 782930DEST_PATH_IMAGE023
中的最小值索引M，由于0.83是数组里最小的，所以数组索引M=1，通过索引1查找得到第1个数就是光纤光栅传感器的波长1527.347 nm，因此解算出光纤光纤光栅传感器的波长为
Figure 949469DEST_PATH_IMAGE024
。
步骤S4为腔长解耦步骤，在该步骤中，从复合传感器反射光谱峰值序列
Figure 105644DEST_PATH_IMAGE017
中去除光纤光栅传感器的波长
Figure 902699DEST_PATH_IMAGE005
，得到光纤法帕传感器的反射光谱峰值序列
Figure 573852DEST_PATH_IMAGE006
，其中
Figure 747344DEST_PATH_IMAGE025
为反射光谱中去除
Figure 758025DEST_PATH_IMAGE005
后的J个峰值的波长值，J=n-1。
在上述实施例中，将波长解算步骤中解算出的光纤光栅传感器波长
Figure 788298DEST_PATH_IMAGE026
去除后，得到光纤法帕传感器的反射光谱峰值序列
Figure 448212DEST_PATH_IMAGE027
（单位：nm）。
步骤S5为光波频率插值重采样步骤，在该步骤中，对光纤法帕传感器反射光谱峰值序列
Figure 894237DEST_PATH_IMAGE006
取倒数得到对应的光波频率序列
Figure 25004DEST_PATH_IMAGE008
，其中
Figure 226178DEST_PATH_IMAGE028
为J个峰值计算得到的光波频率值，然后对所述光波频率序列进行等间隔插值重采样，得到重采样光波频率序列
Figure 809606DEST_PATH_IMAGE010
，其中
Figure 121639DEST_PATH_IMAGE011
为J个光波频率值重采样后得到的光波频率值，重采样光波频率序列
Figure 106912DEST_PATH_IMAGE010
为等差序列，公差为
Figure 416671DEST_PATH_IMAGE012
。
在上述实施例中，对光纤法帕传感器反射光谱峰值序列取倒数得到对应的光频率序列
Figure 549712DEST_PATH_IMAGE029
（单位：1/cm），再对这个序列进行等间隔插值重采样得到新的光波频率序列
Figure 603119DEST_PATH_IMAGE030
（单位：1/cm），该序列为等差序列，公差为
Figure 442899DEST_PATH_IMAGE031
。
步骤S6为光程差自校准步骤，在该步骤中，根据重采样光波频率序列
Figure 484411DEST_PATH_IMAGE010
的公差
Figure 776852DEST_PATH_IMAGE012
，通过计算得到校准后的光程差序列
Figure 696266DEST_PATH_IMAGE013
，其中
Figure 390553DEST_PATH_IMAGE032
为光程差自校准后得到的J个光程差值。
在上述实施例中，插值后的光波频率序列
Figure 42114DEST_PATH_IMAGE030
为等差序列，公差
Figure 149747DEST_PATH_IMAGE031
。在该步骤中，通过求光波频率序列的公差来校准光波频率序列，并且由于每个波长的光在法帕腔中是经过一来一回完成光信号干涉，所以这里通过除以2倍的公差q，作为校准后的光程差序列。如下计算得到校准后的光程差序列
Figure 544956DEST_PATH_IMAGE033
，其中“⌈⌉”表示向上取整运算，得到
Figure 156066DEST_PATH_IMAGE034
（单位：nm）。
步骤S7为腔长解算步骤，在该步骤中，通过计算光程差序列
Figure 807890DEST_PATH_IMAGE015
的平均值得到光纤法帕传感器的腔长
Figure 74923DEST_PATH_IMAGE016
。
在上述实施例中，由于光程差反映腔长变化，因此通过求平均值来得到腔长值。即，通过计算光程差序列
Figure 8244DEST_PATH_IMAGE034
的平均值得到光纤法帕传感器的腔长
Figure 739440DEST_PATH_IMAGE035
。
如上所述，本发明实施方式的光纤光栅与法帕腔复合传感器信号解耦方法在通过步骤S1-S3实现光纤光栅传感器波长的解调，通过步骤S4-S6的数据处理，在步骤S7中实现光纤法帕传感器腔长的解调，并且通过步骤S5的光波频率插值重采样处理以及步骤S6的光程差自校准处理提高光纤法帕传感器腔长值的测量分辨率。对于光纤法帕传感器的腔长的解调在不使用光波频率插值重采样和光程差自校准进行数据处理的情况下，直接通过光纤法帕传感器的反射光谱峰值序列
Figure 998383DEST_PATH_IMAGE027
进行计算得到光纤法帕传感器的腔长值为
Figure 487133DEST_PATH_IMAGE036
。对比同一支光纤光栅与法帕腔复合传感器在使用和不使用光波频率插值重采样和光程差自校准两种情况下分别进行100次采样解调结果如图3所示，可以看到光纤法帕传感器腔长值测量分辨率在使用光波频率插值重采样和光程差自校准时得到了明显的提高。
本发明的一个实施方式还提供一种光纤光栅与法帕腔复合传感器信号解耦装置，通过对复合传感器的反射光谱信号进行解耦处理，得到光纤光栅传感器的波长和光纤法帕传感器的腔长。图4为本发明一个实施方式的光纤光栅与法帕腔复合传感器信号解耦装置的框图。如图4所示，本实施方式的光纤光栅与法帕腔复合传感器信号解耦装置包括：
光谱峰值检测模块101，用于检测复合传感器的反射光谱的峰值序列
Figure 552041DEST_PATH_IMAGE017
，其中
Figure 75426DEST_PATH_IMAGE018
为反射光谱中的n个峰值的波长值；
光谱信号解耦模块102，用于将复合传感器反射光谱峰值序列
Figure 302008DEST_PATH_IMAGE017
的相邻谱峰对应的波长两两相减，计算出相邻的两个谱峰之间的波长间隔，得到峰值差序列
Figure 543634DEST_PATH_IMAGE003
，其中
Figure 645188DEST_PATH_IMAGE004
为n个峰值两两的波长差值；
波长解算模块103，用于计算峰值差序列的平均值，得到峰值差序列与该平均值的比值中的最小值的索引M，通过索引M解算出光纤光栅传感器的波长
Figure 23080DEST_PATH_IMAGE005
；
腔长解耦模块104，用于从复合传感器反射光谱峰值序列
Figure 623826DEST_PATH_IMAGE037
中去除光纤光栅传感器的波长
Figure 149485DEST_PATH_IMAGE005
，得到光纤法帕传感器的反射光谱峰值序列
Figure 493879DEST_PATH_IMAGE006
，其中
Figure 54173DEST_PATH_IMAGE025
为去除
Figure 560241DEST_PATH_IMAGE005
后的J个峰值的波长值；
光波频率插值重采样模块105，用于对光纤法帕传感器反射光谱峰值序列
Figure 776458DEST_PATH_IMAGE006
取倒数得到对应的光波频率序列
Figure 721281DEST_PATH_IMAGE008
，其中
Figure 73765DEST_PATH_IMAGE028
为J个峰值对应的光波频率值，然后对所述光波频率序列进行等间隔插值重采样，得到重采样光波频率序列
Figure 314515DEST_PATH_IMAGE038
，其中
Figure 752450DEST_PATH_IMAGE039
为J个光波频率值重采样后得到的光波频率值，重采样光波频率序列
Figure 438646DEST_PATH_IMAGE010
为等差序列，公差为
Figure 707953DEST_PATH_IMAGE012
；
光程差自校准模块106，用于根据重采样光波频率序列
Figure 821403DEST_PATH_IMAGE038
的公差
Figure 808950DEST_PATH_IMAGE012
，通过计算得到校准后的光程差序列
Figure 33258DEST_PATH_IMAGE013
，其中
Figure 360335DEST_PATH_IMAGE014
为光程差自校准后得到的J个光程差值；
腔长解算模块107，用于通过计算光程差序列
Figure 707002DEST_PATH_IMAGE015
的平均值得到光纤法帕传感器的腔长
Figure 853950DEST_PATH_IMAGE016
。
本实施方式的光纤光栅与法帕腔复合传感器信号解耦装置的具体实施例可以参见上文中对于光纤光栅与法帕腔复合传感器信号解耦方法的限定，在此不再赘述。上述光纤光栅与法帕腔复合传感器信号解耦装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图5所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储各个框架的运行参数数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现本实施方式的光纤光栅与法帕腔复合传感器信号解耦方法。
本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
本发明的一个实施方式还提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现本实施方式的光纤光栅与法帕腔复合传感器信号解耦方法的上述步骤S1-S7。
本发明的一个实施方式还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现本实施方式的光纤光栅与法帕腔复合传感器信号解耦方法的上述步骤S1-S7。
综上所述，本发明实施方式提供的光纤光栅与法帕腔复合传感器信号解耦方法、装置、计算机设备和计算机可读存储介质，适用于多点光纤光栅传感器、光纤光栅-法帕复合高反射传感器和光纤光栅-法帕复合低反射传感器3种不同种类的复合传感器，具有如下优点：
1、本发明同时实现光纤光栅传感器和光纤法帕传感器的解调，得到光纤光栅传感器的波长和光纤法帕传感器的腔长，且能够提高测量分辨率。利用本发明对光纤光栅与法帕腔复合传感器进行解调，能够显著降低成本，也有利于更加灵活地复用光纤光栅传感器和光纤法帕传感器。
2、本发明采用对复合传感器反射光谱信号进行光谱信号数据处理分析，实现同时对光纤光栅传感器波长值和光纤法帕传感器腔长值的解调。
3、本发明通过对光波频率进行插值重采样和光程差自校准，能够提高光纤法帕传感器腔长值测量分辨率。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施方式，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施方式进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明保护范围的限制。

Claims (4)

1.一种光纤光栅与法帕腔复合传感器信号解耦方法，通过对复合传感器的反射光谱信号进行解耦处理，得到光纤光栅传感器的波长和光纤法帕传感器的腔长，其特征在于，所述方法包括：
光谱峰值检测步骤，检测复合传感器的反射光谱的峰值序列
Figure 880169DEST_PATH_IMAGE001
，其中
Figure 859626DEST_PATH_IMAGE002
为反射光谱中的n个峰值的波长值；
光谱信号解耦步骤，将复合传感器反射光谱峰值序列
Figure 639364DEST_PATH_IMAGE001
的相邻谱峰对应的波长两两相减，计算出相邻的两个谱峰之间的波长间隔，得到峰值差序列
Figure 34573DEST_PATH_IMAGE003
，其中
Figure 911262DEST_PATH_IMAGE004
为n个峰值两两的波长差值；
波长解算步骤，计算峰值差序列的平均值，得到峰值差序列与该平均值的比值中的最小值的索引M，通过索引M解算出光纤光栅传感器的波长
Figure 733724DEST_PATH_IMAGE005
；
腔长解耦步骤，从复合传感器反射光谱峰值序列
Figure 561610DEST_PATH_IMAGE001
中去除光纤光栅传感器的波长
Figure 760510DEST_PATH_IMAGE005
，得到光纤法帕传感器的反射光谱峰值序列
Figure 429389DEST_PATH_IMAGE006
，其中
Figure 485069DEST_PATH_IMAGE007
为去除
Figure 239399DEST_PATH_IMAGE005
后的J个峰值的波长值；
光波频率插值重采样步骤，对光纤法帕传感器反射光谱峰值序列
Figure 38728DEST_PATH_IMAGE006
取倒数得到对应的光波频率序列
Figure 562113DEST_PATH_IMAGE008
，其中
Figure 54274DEST_PATH_IMAGE009
为J个峰值对应的光波频率值，然后对所述光波频率序列进行等间隔插值重采样，得到重采样光波频率序列
Figure 295899DEST_PATH_IMAGE010
，其中
Figure 134805DEST_PATH_IMAGE011
为J个光波频率值重采样后得到的光波频率值，重采样光波频率序列
Figure 778276DEST_PATH_IMAGE010
为等差序列，公差为
Figure 175759DEST_PATH_IMAGE012
；
光程差自校准步骤，根据重采样光波频率序列
Figure 904681DEST_PATH_IMAGE010
的公差
Figure 45812DEST_PATH_IMAGE012
，通过计算得到校准后的光程差序列
Figure 543789DEST_PATH_IMAGE013
，其中
Figure 315436DEST_PATH_IMAGE014
为光程差自校准后得到的J个光程差值；
腔长解算步骤，通过计算光程差序列
Figure 328392DEST_PATH_IMAGE015
的平均值得到光纤法帕传感器的腔长
Figure 210897DEST_PATH_IMAGE016
。
2.一种光纤光栅与法帕腔复合传感器信号解耦装置，通过对复合传感器的反射光谱信号进行解耦处理，得到光纤光栅传感器的波长和光纤法帕传感器的腔长，其特征在于，所述装置包括：
光谱峰值检测模块，用于检测复合传感器的反射光谱的峰值序列
Figure 960170DEST_PATH_IMAGE001
，其中
Figure 902719DEST_PATH_IMAGE002
为反射光谱中的n个峰值的波长值；
光谱信号解耦模块，用于将复合传感器反射光谱峰值序列
Figure 402970DEST_PATH_IMAGE001
的相邻谱峰对应的波长两两相减，计算出相邻的两个谱峰之间的波长间隔，得到峰值差序列
Figure 823587DEST_PATH_IMAGE017
，其中
Figure 296157DEST_PATH_IMAGE004
为n个峰值两两的波长差值；
波长解算模块，用于计算峰值差序列的平均值，得到峰值差序列与该平均值的比值中的最小值的索引M，通过索引M解算出光纤光栅传感器的波长
Figure 471923DEST_PATH_IMAGE005
；
腔长解耦模块，用于从复合传感器反射光谱峰值序列
Figure 397154DEST_PATH_IMAGE001
中去除光纤光栅传感器的波长
Figure 621462DEST_PATH_IMAGE005
，得到光纤法帕传感器的反射光谱峰值序列
Figure 745276DEST_PATH_IMAGE006
，其中
Figure 29626DEST_PATH_IMAGE007
为去除
Figure 442153DEST_PATH_IMAGE005
后的J个峰值的波长值；
光波频率插值重采样模块，用于对光纤法帕传感器反射光谱峰值序列
Figure 33934DEST_PATH_IMAGE006
取倒数得到对应的光波频率序列
Figure 215517DEST_PATH_IMAGE008
，其中
Figure 467506DEST_PATH_IMAGE009
为J个峰值对应的光波频率值，然后对所述光波频率序列进行等间隔插值重采样，得到重采样光波频率序列
Figure 367329DEST_PATH_IMAGE010
，其中
Figure 933440DEST_PATH_IMAGE011
为J个光波频率值重采样后得到的光波频率值，重采样光波频率序列
Figure 297425DEST_PATH_IMAGE010
为等差序列，公差为
Figure 657999DEST_PATH_IMAGE012
；
光程差自校准模块，用于根据重采样光波频率序列
Figure 45118DEST_PATH_IMAGE010
的公差
Figure 477237DEST_PATH_IMAGE012
，通过计算得到校准后的光程差序列
Figure 367832DEST_PATH_IMAGE013
，其中
Figure 164887DEST_PATH_IMAGE014
为光程差自校准后得到的J个光程差值；
腔长解算模块，用于通过计算光程差序列
Figure 334575DEST_PATH_IMAGE015
的平均值得到光纤法帕传感器的腔长
Figure 508067DEST_PATH_IMAGE016
。
3.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1所述的方法的步骤。
4.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1所述的方法的步骤。
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