1 南昌航空大学江西省光电检测技术工程实验室，江西 南昌 330063
2 南昌航空大学无损检测教育部重点实验室，江西 南昌 330063
光纤语音传感器具有抗电磁干扰能力强、灵敏度高和传感距离远等优势，但用其进行语音探测时往往存在较大的噪声，极大影响了语音信号的质量。为了对语音信号进行降噪处理，针对光纤语音传感系统提出了一种基于端点检测的多窗谱估计谱减法。通过端点检测判断噪声帧与语音帧，以实现噪声平均幅值的估计。搭建的直线型Sagnac光纤语音传感实验结果表明，相比传统谱减法及多窗谱估计谱减法，本方法对背景噪声的抑制效果更好，降噪后语言信号的信噪比可提高2～3 dB。
测量与计量 Sagnac效应 声音传感 谱减法 端点检测 语音降噪 激光与光电子学进展
2021, 58(11): 1106002
1 南昌航空大学江西省光电检测技术工程实验室，江西 南昌 330063
2 南昌航空大学无损检测与光电传感技术及应用国家地方联合工程实验室，江西 南昌 330063
提出了一套基于现场可编程门阵列（FPGA）的分布式拉曼光纤传感系统，实现了信号的采集、传输、处理。为了提高系统的信噪比（SNR），提出了基于FPGA的累加迭代平均滤波算法和非线性小波变换阈值去噪法。首先对放大之后的斯托克斯光和反斯托克斯光信号进行累加迭代，然后再平均，经过8000次累加迭代平均之后，系统信噪比提高了36.748 dB。之后解调出温度，对温度信息再进行非线性小波变换阈值去噪，最后经过加温实验验证，系统的测温精度为±1.5 ℃左右。
光纤光学 拉曼 现场可编程门阵列 累加迭代平均 非线性小波变换阈值去噪 激光与光电子学进展
2021, 58(5): 0506006
1 南昌航空大学江西省光电信息科学与技术重点实验室，江西 南昌 330063
2 无损检测技术教育部重点实验室（南昌航空大学），江西 南昌 330063
基于弯曲光纤研发了脉搏测量系统。首先根据光纤的弯曲损耗理论设计了光纤传感头，然后对采集到的数据进行处理，提取和分析特征点。通过测量人体运动前后、不同年龄、不同性别的脉搏信号，发现人体运动后潮波消失，频率和幅值明显增大，中年人的潮波、重搏波峰、重搏波谷不如青年人的明显，女性的脉搏压力差较男性明显偏小。实验结果表明，基于弯曲光纤的脉搏测量系统可以再现脉搏信号的细节参数，能够准确测量到主波、潮波、重搏波峰、重搏波谷等特征点，该研究对促进数字脉诊技术的发展有重要意义。
光纤光学 弯曲光纤传感头 脉搏 特征点 激光与光电子学进展
2021, 58(5): 0506003
1 南昌航空大学江西省光电检测技术工程实验室，江西 南昌 330063
2 南昌航空大学无损检测与光电传感技术及应用国家地方联合工程实验室，江西 南昌 330063
对基于法布里-珀罗（F-P）微腔结构的光纤声传感系统进行研究。传感头由具有高熔点、低热膨胀系数的氧化锆（ZrO2）管贴合氧化石墨烯（GO）薄膜制作而成。测试结果显示，F-P微腔的腔长为92.943 μm，反射谱的干涉对比度达25 dB。对传感头的声音传感性能进行测试，结合多帧比较法，实现了语音前导无话帧的自动识别。运用基于小波包变换的维纳滤波方法对采集到的信号进行去噪，相比单纯运用维纳滤波的方法，信噪比提高了1.5 dB，从而提高了语音质量。整个系统结构简单、成本低、实用性高，应用场景广泛。
测量 光纤声传感 法布里-珀罗 氧化锆 氧化石墨烯 小波包变换 维纳滤波 激光与光电子学进展
2021, 58(3): 0312003
1 南昌航空大学 江西省光电检测技术工程实验室，南昌 330063
2 南昌航空大学 无损检测与光电传感技术及应用国家地方联合工程实验室，南昌330063)
在可见光语音视频的实时传输中，系统对速率要求较高。为了降低传输速率，在发送端利用现场可编程门阵列(FPGA)调制模块分别采集视频数据和语音数据，然后加载至对应的发光二极管(LED)驱动电路，将2路LED发出的光同时投射到光电探测器上；接收端根据光/电转换之后的电压信号进行强度判别，分离出语音数据和视频数据，分别传输至对应的终端。实验证明该系统在传输速率相对较低的情况下可以进行实时语音视频的传输。
可见光通信 信号强度 调制/解调 现场可编程门阵列 混合传输 visible light communication signal intensity modulation and demodulation field programmable gate array hybrid transmission
