FFT与CZT联合算法提升光纤F-P传感器解调精度

本文探讨了FFT（快速傅立叶变换）与CZT（线性调频z变换）联合算法在光纤法布里-珀罗（F-P）传感器解调中的应用。作者首先从理论上分析了传统F-P型压力传感器的傅立叶解调方法，指出FFT作为基础算法在信号处理中的重要性。然而，为了提高解调的精度和效率，他们提出了在FFT的基础上引入CZT的改进策略。 CZT是一种特殊的信号处理工具，它利用了调频信号的特性，能够在保持频谱分辨率的同时，降低计算复杂度。通过Matlab软件的模拟解调实验，结果显示，采用FFT和CZT联合算法的解调结果具有极高的精确度，相对误差仅为0.1%，这表明该方法在实际应用中有显著的优势。 在具体实验中，针对测量范围为0～3MPa的F-P腔微机电系统（MEMS）压力传感器，当使用256点FFT变换和100点CZT变换时，解调分辨率达到了惊人的0.05MPa，而且拟合度高达0.99316，这意味着传感器数据的复用信号能够被准确地提取和解析。 该研究的重要性在于它证明了FFT和CZT联合解调技术能够实现高精度的信号处理，适用于各种实际应用，特别是那些对精度要求较高的场合，如工业监测、环境监控等。此外，由于联合算法的计算量较小且解调精度高，它具备了在传感器信号复用场景下节省资源和提高效率的潜力。 这篇论文不仅提供了理论分析，还通过实际实验展示了FFT与CZT联合算法在光纤F-P传感器解调中的实用性和有效性，为提高此类传感器的性能和应用范围提供了新的解决方案。