相位生成载波(PGC)调制与解调(包含MATLAB代码)

PGC

ω0C，调制信号可以表示为（1）式：(t)Ccos(0IABcos[0(t)s(t)]ABcos[Ccos(0t)s

)Dcosωstψ(t)。将（2）式按Bessel（3）式[2]：IABJ(C)2(1)kJ(C)cos2k (t)2(1)k (C)cos(2k1)

2 0tcos

2 0tsin PGC

k

k

微分交叉相乘（differentialandcross—multiply，DCM）算法和反正切算法是两种传统的PGC1DCMPGC 1DCM输入的干涉信号IS1Gcos0tS2Hcos20t进I(t)BGJ1(C)sinsQ(t)BHJ2(C)coss

I(t、Q(t含有外界干扰，还不能直接提取待测信号，再通过微分交叉相乘（DCM）sin2ϕscos2ϕs1（7） V'B2GHJ(C)J(C)

VB2GHJ(C)J(C)(t)B2

t)

ψ(t)V通过高通滤波器滤除相位噪声，就

B2GHJ(C)J(C)Dcos(

BκAκ DCM后，I(t)、Q(t)进行相除得到（10）式[3]：I(t)GJ1(C)tan

s HJ2 (t)Dcos(t)(t)arctan(I(t)*HJ2

ψ(t)ψ(t)即可得到Vout=Dcosωst。1，从而使解调结果产生了非线性，同时带来了严重的谐波失真以及总谐波失真。[1]C=2.37.PGC-Arctan算法来讲，解调的结果是与J1(C）/J2(C)C=2.63时，J1(C）/J2(C)=1PGC-Arctan，C=2.63PGC-DCMPGC-AtctanC果随着与C[4]根据文献[4],fpassf0/2。D满足(D1)s02MATLAB4MHz10K。f0=5000050KHzfn=10;10Hzs1，s2，s3，I3：调制信号50 待测信号20 信号20 调制后的信号210 3x2=I.*mod2;%2%x1%x2forj=1:N-fori=2:L-X(i)=X(i-1)+(x_d(i)+x_d(i-1))/2;fori=2:L-1解调后的信号解调后的信号10 4f0=5000050KHz调制信号50 待测信号20 信号20 调制后的信号210 5Number/2（Number=512解调后的信号解调后的信号10 6张爱玲，王恺晗，等.PGC解调算法的研究[J].光电技术应用，2013，28GaoshengFang,TuanweiXu.Phase-sensitiveOpticalTimeDomainReflectometerBasedonPhaseGeneratedCarrierAlgorithm[J].JournalofLightwaveTechnology,2015.王燕.干涉型光纤传感器及PGC解调技术研究[D].天津:天津理工大学cos(zcos)J(z)2(1)nJ(z)cos(2n sin(zcos)2(1)n cos(zsin)J0(z)2J2n(z)cos(2nsin(zsin)2J2n1(z)sin[(2n1)PGCDCM(MATLABclearall;closef0=50000;50KHzfs=1200;1.2KHzfn=1010Hzsubplot(4,1,3),plot(s3);title('(cs3');2x2=I.*mod22%x1%x2forj=1:N-fori=2:L-%积分fori=2:L-1plot(XX./max(XX),'r');holdon;PGC(MATLABclearall;closef0=50000;50KHzfs=1200;1.2KHzfn=1010Hzsubplot(4,1,3),plot(s3);title('(cs3');2x2=I.*mod22%x1%x2低通forplot(XX./max(XX),'r');holdon;File->GenerateMATLABcodelowpassfilter.mfunctionHd=%LOWPASSFILTERReturnsadiscrete-timefilter%%MATLAB%GeneratedbyMATLAB(R)7.13andtheSignalProcessingToolbox%%Generatedon:27-Oct-2016%%FIRWindowLowpassfilterdesignedusingtheFIR1%AllfrequencyvaluesareinHz.Fs=10000000;%SamplingFrequency = % =20000; %CutoffFrequencyflag='scale';%SamplingFlag%Createthewindowvectorforthedesignalgorithm.