CN117595938A - 基于时频域相位噪声补偿的信号解调方法、传感系统 - Google Patents

基于时频域相位噪声补偿的信号解调方法、传感系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于时频域相位噪声补偿的信号解调方法、传感系统，该方法包括：S1、通过辅助干涉仪装置以及相适配的信号重构算法，对传感系统发射用于传感的探测光信号与相干接收过程中使用的本地光信号分别进行相位噪声信号的提取与重构；S2、依据重构得到的相位噪声信号，对传感系统探测得到的相干接收信号中由本振光引入的相位噪声进行补偿；S3、依据重构得到的相位噪声信号，通过对传感系统中探测光信号进行时域和频域的重构，以进行相位噪声补偿，得到重构的匹配滤波核函数；S4、基于相位噪声补偿后的相干接收信号与重构的匹配滤波核函数，进行信号解调。与现有技术相比，本发明可有效提升传感系统的探测精度。

Description

基于时频域相位噪声补偿的信号解调方法、传感系统
技术领域
本发明涉及传感技术与雷达技术领域，尤其是涉及一种基于时频域相位噪声补偿的信号解调方法、传感系统。
背景技术
分布式光纤声波传感技术利用光纤中的瑞利散射，将外界对传感光纤的扰动从光信号特征参量的变化中提取并转化为可处理的电信号，进而实现高精度、高时空分辨率的分布式声波测量。
在分布式光纤声波传感器领域，为了进一步提升系统的探测精度，近年来研究人员提出了多种提高系统所探测到瑞利散射信号信噪比的方法。其中，相干接收技术与匹配滤波技术是两类重要的提升系统性能的手段。相干接收技术通过在接收瑞利散射信号时，引入一路本地光与系统探测得到的回波进行干涉，产生相干接收信号，利用本地光的高功率来提升相干接收信号的信噪比。匹配滤波技术指的是，选用具有良好自相关特性的长探测脉冲，取代原本的窄时宽探测脉冲对传感光纤进行探测；其中，良好的自相关特性指探测脉冲的自相关函数为形如图钉状的窄脉冲；在系统完成对瑞利散射信号的接收后，基于已知的探测脉冲的调制信息，在时域上构造与探测脉冲调制信号相同的核函数，并用该核函数与接收到的瑞利散射信号进行匹配滤波操作，以得到空间分辨率压缩后的传感光纤的待测信息。匹配滤波技术打破了分布式光纤传感中，脉冲持续时间与空间分辨率的制约关系，因此可以在探测信号峰值功率受限的前提下，进一步提升系统注入传感光纤中探测光信号的平均功率。
上述相干接收技术以及匹配滤波技术虽然能够显著提升分布式光纤声波传感器的性能，但是也对系统中各个信号的时频理想性提出了更高要求，包括系统发射的探测光信号以及所接收得到的相干接收信号。由于相干接收基于双光束干涉原理，即需要通过探测得到的散射光信号与本地光信号进行干涉产生相干接收信号，本地光所受到的相位噪声扰动将通过拍频完整地引入相干接收信号中；而匹配滤波技术依赖核函数具备的良好相关特性，相位噪声对核函数的扰动将影响匹配滤波结果的信号质量，包括相位失真与峰值-旁瓣抑制比的下降。因而在应用了相干接收与匹配滤波技术的分布式光纤声波传感系统中，系统中的相位噪声对系统性能的影响至关重要。
在传感系统做已经做好隔振隔温的保护措施的前提下，相位噪声往往由系统中的光源引入，其表现一般分为两类：一类为环境温度变化等引起的光源谐振腔长变化，进而引发的光源中心频率漂移，表现为相对缓慢变化的1/f噪声；另一类由光源的自发辐射噪声导致，表现为相对快变的相位抖动，使光源的输出功率谱展宽，导致本该集中在中心频率的光功率分散至相邻的频率。这两种表现对于分布式光纤声波传感系统的影响有所区别，但本质上都是光源瞬时频率的变化。所以当前大多数干涉式光传感系统为了尽可能抑制相位噪声的影响，都选用高相干光源，或者说窄线宽光源。
目前已有不少针对分布式光纤声波传感系统相位噪声的补偿和抑制的方案，但是都存在一定缺陷：考虑到相干接收引入的相位噪声，与匹配滤波受到的相位失真，分别发生在系统的接收机与发射机两部分，而发射与接收之间的过程，即探测波与待测目标发生相互作用并产生回波这一过程，情况极为复杂，如目标位置未知、多个回波强度不同的目标重叠、乃至分布式光纤传感系统中光纤全程都被视为待测目标的情况。
因此，亟需设计一种可充分考虑上述相干接收与匹配滤波式传感系统信号复杂环境的信号解调方法，可实现对相位噪声的有效补偿，从而进一步提高传感系统的探精度。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供了一种基于时频域相位噪声补偿的信号解调方法、传感系统，可有效提升传感系统的探测精度。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
根据本发明的第一方面，提供了一种基于时频域相位噪声补偿的信号解调方法，应用于相干接收与匹配滤波式的传感系统，该方法包括以下步骤：
步骤S1、通过辅助干涉仪装置以及相适配的信号重构算法，对传感系统发射用于传感的探测光信号与相干接收过程中使用的本地光信号分别进行相位噪声信号的提取与重构；
步骤S2、依据重构得到的相位噪声信号，对传感系统探测得到的相干接收信号中由本振光引入的相位噪声进行补偿；
步骤S3、依据重构得到的相位噪声信号，通过对传感系统中探测光信号进行时域和频域的重构，以进行相位噪声补偿，得到重构的匹配滤波核函数；
步骤S4、基于相位噪声补偿后的相干接收信号与重构的匹配滤波核函数，进行信号解调。
优选地，所述步骤S3中匹配滤波核函数为用于调制产生传感系统发射的探测信号的复值函数，其特征为具有图钉形包络的自相关函数。
优选地，所述步骤S3中匹配滤波核函数的重构过程包括：
步骤S31、在时域上利用测得探测光信号中的相位噪声项修正匹配滤波核函数k(t)的相位，得到匹配滤波核函数时域相位噪声补偿结果/>
步骤S32、在频域上进行重构，补偿相位噪声对匹配滤波核函数频域扰动产生的影响；
步骤S33、将用于匹配滤波核函数自相关函数傅里叶变换后的幅值与进行时域相位噪声补偿后核函数傅里叶变换后的幅值相除，相除结果作为时域、频域重构后匹配滤波核函数在频域的幅值，而频域的辐角则取自进行时域相位噪声补偿后核函数的辐角主值。
优选地，所述重构的匹配滤波核函数计算表达式为：
其中，exp[·]表示复值自然对数函数，表示傅里叶变换处理，Arg{·}表示求复数的辐角主值；/>代表不受相位噪声扰动的，理想的用于匹配滤波核函数自相关函数傅里叶变换后的幅值，/>为进行时域相位噪声补偿后匹配滤波核函数傅里叶变换后的幅值。
优选地，当传感系统发射的光探测信号的相位噪声与相干接收机的本地信号的相位噪声来源或主要来源相同时，可利用同一个相位噪声测量装置进行相位噪声重构；当分布式光纤声波传感器发射的探测信号与相干接收机的本地信号的相位噪声来源或主要来源不同时，利用不同的相位噪声测量装置进行相位噪声重构。
优选地，所述步骤S4中基于相位噪声补偿后的相干接收信号与重构的匹配滤波核函数，进行信号解调，具体为：将相位噪声补偿后的相干接收信号与重构的匹配滤波核函数进行互相关操作，得到相位噪声补偿后的解调信号。
优选地，所述辅助干涉仪装置指以系统光源输出的连续光信号为输入，并通过双光束干涉将其相位信息提取，再通过光电转换器件转换为可观测的电信号并输出的硬件单元；与辅助干涉仪相适配的重构算法指按照辅助干涉仪装置将输入光信号转换为可观测的电信号的逆向过程，根据辅助干涉仪输出的电信号，计算其对应的相位信号，再通过积分与缩放得到重构的实时相位噪声的计算过程。
根据本发明的第二方面，提供了一种分布式光纤声波传感系统，所述系统采用任一项上述的方法进行相位噪声补偿和信号解调。
根据本发明的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现任一项所述的方法。
根据本发明的第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现任一项所述的方法。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)本发明通过重构的相位噪声信号对相干接收信号进行补偿，对探测光信号引入的相位噪声进行时域和频域补偿，进而采用相位噪声补偿后的相干接收信号与重构的匹配滤波核函数进行信号解调，可以有效抑制使用相干探测与匹配滤波式传感系统中，由相位噪声引入的非理想性所导致的系统性能下降，进一步提升了传感系统的探测精度。
2)对本发明通过先在时域上利用测得探测光信号中的相位噪声项对匹配滤波核函数进行相位修正，然后再在频域上对其进行重构，补偿相位噪声对核函数频域扰动产生的影响，进一步提升了传感系统的探测精度。
3)本发明中相位噪声的补偿不依赖于对传感光纤状态的先验假设，与常规解调流程不相冲突，并且在距离域上能够对传感光纤全部位置产生均一的优化效果，同时，该方法也具备计算量小与泛用性良好的特点。
附图说明
图1为本发明的方法流程图
图2为实施例中的方法数据流程示图；
图3为实施例的带相位噪声补偿的分布式光纤声波传感器系统示意图；
图4为实施例的系统中的相位测量单元的示意图；
图5为本发明实施例的带相位噪声补偿的分布式光纤声波传感器的实际结果数据。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
实施例
如图1和图2所示，本实施例提供了一种基于时频域相位噪声补偿的信号解调方法，应用于相干接收与匹配滤波式的传感系统，该方法包括以下步骤：
步骤S1、通过辅助干涉仪装置以及相适配的信号重构算法，对传感系统发射用于传感的探测光信号与相干接收过程中使用的本地光信号分别进行相位噪声信号的提取与重构；
步骤S2、依据重构得到的相位噪声信号，对传感系统探测得到的相干接收信号中由本振光引入的相位噪声进行补偿；
步骤S3、依据重构得到的相位噪声信号，通过对传感系统中探测光信号进行时域和频域的重构，以进行相位噪声补偿，得到重构的匹配滤波核函数，具体包括以下子步骤：
步骤S31、在时域上利用测得探测光信号中的相位噪声项修正匹配滤波核函数k(t)的相位，得到匹配滤波核函数时域相位噪声补偿结果/>
步骤S32、在频域上进行重构，补偿相位噪声对匹配滤波核函数频域扰动产生的影响；
步骤S33、将用于匹配滤波核函数自相关函数傅里叶变换后的幅值与进行时域相位噪声补偿后核函数傅里叶变换后的幅值相除，相除结果作为时域、频域重构后匹配滤波核函数在频域的幅值，而频域的辐角则取自进行时域相位噪声补偿后核函数的辐角主值。
则，重构的匹配滤波核函数计算表达式为：
其中，exp[·]表示复值自然对数函数，表示傅里叶变换处理，Arg{·}表示求复数的辐角主值；/>代表不受相位噪声扰动的，理想的用于匹配滤波核函数自相关函数傅里叶变换后的幅值，/>为进行时域相位噪声补偿后匹配滤波核函数傅里叶变换后的幅值。
步骤S4、将相位噪声补偿后的相干接收信号与重构的匹配滤波核函数进行互相关操作，得到相位噪声补偿后的解调信号。
当传感系统发射的光探测信号的相位噪声与相干接收机的本地信号的相位噪声来源或主要来源相同时，可利用同一个相位噪声测量装置进行相位噪声重构；当分布式光纤声波传感器发射的探测信号与相干接收机的本地信号的相位噪声来源或主要来源不同时，利用不同的相位噪声测量装置进行相位噪声重构。
本实施例中的辅助干涉仪装置指以系统光源输出的连续光信号为输入，并通过双光束干涉将其相位信息提取，再通过光电转换器件转换为可观测的电信号并输出的硬件单元；与辅助干涉仪相适配的重构算法指按照辅助干涉仪装置将输入光信号转换为可观测的电信号的逆向过程，根据辅助干涉仪输出的电信号，计算其对应的相位信号，再通过积分与缩放得到重构的实时相位噪声的计算过程。
本实施例还给出了一种分布式光纤声波传感系统，该系统采用上述方法进行相位噪声补偿和信号解调。
本发明电子设备包括中央处理单元(CPU)，其可以根据存储在只读存储器(ROM)中的计算机程序指令或者从存储单元加载到随机访问存储器(RAM)中的计算机程序指令，来执行各种适当的动作和处理。在RAM中，还可以存储设备操作所需的各种程序和数据。CPU、ROM以及RAM通过总线彼此相连。输入/输出(I/O)接口也连接至总线。
设备中的多个部件连接至I/O接口，包括：输入单元，例如键盘、鼠标等；输出单元，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元，例如磁盘、光盘等；以及通信单元，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元允许设备通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理单元执行上文所描述的各个方法和处理，例如方法S1～S4。例如，在一些实施例中，方法S1～S4可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM和/或通信单元而被载入和/或安装到设备上。当计算机程序加载到RAM并由CPU执行时，可以执行上文描述的方法S1～S4的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，CPU可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行方法S1～S4。
本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)等等。
用于实施本发明的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
实施例2
如图3所示，本实施例提供了一种分布式光纤声波传感系统，包含相干光源1，第一分光器2，光调制单元3，光环形器4，相干接收机7，传感光纤5，第二分光器6，辅助干涉仪装置8，以及相位补偿输出单元9，具体为：
相干光源1，用于输出受到相位噪声扰动的连续激光；
第一分光器2，用于对相干光源1输出的连续激光进行分光；
光调制单元3，用于对第一分光器2分光后的激光进行调制，产生探测脉冲光；
光环形器4，用于将光调制单元3输出的探测脉冲光注入待测的传感光纤5，并接收传感光纤5返回的背向散射光；
相干接收机7，用于根据第二分光器6注入相干接收机7本地端口的本地光与进入相干接收机7信号端口的背向散射光进行拍频，产生相干接收信号；
第二分光器6，用于对第一分光器2的输出进行分光；
辅助干涉仪装置8，用于测得相干接收机7的本地信号对应的实时相位噪声信号；
相位补偿输出单元9，用于根据相干接收机7输出的相干接收信号以及根据辅助干涉仪装置8输出的实时相位噪声信号，采用上述的方法进行相位噪声补偿以及信号解调，得到相位噪声补偿后的传感光纤5的响应。
上述系统构成单元中，第二分光器6、辅助干涉仪装置8属于为本实施例的相位噪声补偿引入的辅助装置，其余均为相干接收式长距离分布式光纤声波传感器必备的功能单元。由于系统发射的探测信号，与相干接收机的本地信号，其相位噪声主要来源均为相干光源自身，故采用同一辅助装置实现实时相位噪声信号的重构。
对于分布式光纤声波传感器，传感光纤的每一处均因后向瑞利散射效应产生回波，并叠加后返回到传感系统；这可以使本发明方法的有效性得到完备的验证。
相干光源1输出受到相位噪声扰动的连续激光，在本实施例中，相干光源1的线宽为100kHz，中心波长为1550nm，输出功率为13dBm，其输出光电场矢量可表示为：
式中，E0为相干光源输出光电场矢量强度，ω0为光源角频率，φN(t)为相干光源的相位噪声项。
本实施例中，光调制单元3选用声光调制器，其输入端连接第一分光器2的第一输出端，经过声光调制器调制后，产生用于对传感光纤进行探测的探测脉冲光，其电场表达式可以表示为：
式中，ρ1为相应光路引入的光强缩放因子，k(t)为驱动声光调制器的射频信号，同时也是将在解调过程中使用到的核函数，满足其中/>为核函数的相位项，在本实施例中，核函数为一线性扫频信号，其扫频起始频率为160MHz，扫频终止频率为240MHz，持续时间为15μs，脉冲的重复频率为2kHz。
声光调制器的输出端口连接光环形器4的第一端口，经过光环形器4的第二端口注入传感光纤中，由于传感光纤折射率在轴向长度上的分布不均匀，所激发的背向瑞利散射光信号可以表示为：
式中，vg为光在传感光纤中的群速度，TM为核函数的持续时间，τ为积分变量，R代表传感光纤的响应，亦即本实施例需要测量的目标参量。瑞利背向散射返回光环形器的第二端口，从环形器的第三端口注出。环形器的第三端口连接相干接收机的信号端口。
第一分光器2的第二输出端通过第二分光器6连接相干接收机7的本地端口，注入相干接收机7的本地端口的本地光，与进入相干接收机7信号端口的背向散射光进行拍频，产生相干接收信号，表示为：
式中，ρ2为第一分光器2到相干接收机这部分光路引入的强度缩放因子，Re{·}代表对复数信号取实部，R为传感光纤在接收带宽下的响应，一般的，该相干接收信号进入数字处理单元后，被转换为解析信号，即第一数字信号：
其中为卷积运算符，kN(t)为受光源相位噪声扰动的核函数，其特征是满足
本实施例中，辅助干涉仪装置8如图4所示，包含分光器81，延时光纤82，90度光桥83，第一平衡光电探测器84以及第二平衡光电探测器85。该装置即正交相干接收机。在本实施例中，延时光纤的长度为20米，对应的延时量τA≈100ns。
辅助干涉仪装置8中，第一、第二平衡光电探测器分别输出测得相干光源相位噪声差分信号的I路与Q路，为相位差的两路正交信号，其对应的解析信号，即第二数字信号可以表示为：
式中，表示辅助干涉仪装置8中对应光路引入的强度缩放因子，/>为延时光纤引入的光程差对应相干光源与自身延时的相位差，满足
在本实施例中，所测得第一数字信号与第二数字信号被送入数字信号处理单元，进行相位噪声补偿操作。
首先进行相干光源时事相位噪声的重构。
先对第二数字信号进行取辐角操作：
其中Arg{·}代表对复数取辐角主值，ωresτA为残留的相位项，其值与相干光源的瞬时频率、辅助干涉仪装置中延时光纤长度相关。接下来通过对进行一步积分操作，得到所重构的光源相位噪声，即第三数字信号：
得到第三数字信号后，即可实施相位噪声补偿操作。首先对第二数字信号进行重构，还原相干接收信号中，由本地光引入的相干光源的相位噪声通过在时域上做矢量乘操作得到第四数字信号：
第四信号中，由拍频过程在本地光引入的相位噪声项已经被消除，接下来将通过重构的相位噪声项，即第三数字信号在时域、频域重构本实施例所使用到的核函数，得到新重构的已经经过相位噪声补偿的核函数，即第五数字信号：
随后将第四数字信号与第五数字信号进行互相关操作，得到相位噪声补偿后的传感光纤的响应，即第六数字信号：
其中，xA(t)为受相位噪声扰动的匹配滤波所用核函数与第五数字信号的互相关函数，由于本实施例中的核函数k(t)为宽谱信号，xA(t)在时间域上的宽度则与k(t)的带宽成反比，且经过本方法相位噪声补偿后xA(t)在时域、频域都具有良好性质，故经过相位噪声补偿后得到的Rpnc可以近似看作传感介质的响应，且不再包含相位噪声项最终，对Rpnc进行换算，可得到传感光纤上各处的应变分布信息。
图5给出经过相位噪声补偿前后，本实施例中分布式光纤声波传感器解调结果中应变分辨率随距离的分布曲线，应变分辨率数值越小，表明系统性能越好。由图可知，使用本发明中的相位噪声补偿方法后，在50km传感光纤尾端，应变分辨率仍可达到该结果表明了本发明方法的有效性。
本实施例中的其它设置与实施例1相同。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于时频域相位噪声补偿的信号解调方法，应用于相干接收与匹配滤波式的传感系统，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤S1、通过辅助干涉仪装置以及相适配的信号重构算法，对传感系统发射用于传感的探测光信号与相干接收过程中使用的本地光信号分别进行相位噪声信号的提取与重构；
步骤S2、依据重构得到的相位噪声信号，对传感系统探测得到的相干接收信号中由本振光引入的相位噪声进行补偿；
步骤S3、依据重构得到的相位噪声信号，通过对传感系统中探测光信号进行时域和频域的重构，以进行相位噪声补偿，得到重构的匹配滤波核函数；
步骤S4、基于相位噪声补偿后的相干接收信号与重构的匹配滤波核函数，进行信号解调。
2.根据权利要求1所述的一种基于时频域相位噪声补偿的信号解调方法，其特征在于，所述步骤S3中匹配滤波核函数为用于调制产生传感系统发射的探测信号的复值函数，其特征为具有图钉形包络的自相关函数。
3.根据权利要求2所述的一种基于时频域相位噪声补偿的信号解调方法，其特征在于，所述步骤S3中匹配滤波核函数的重构过程包括：
步骤S31、在时域上利用测得探测光信号中的相位噪声项修正匹配滤波核函数k(t)的相位，得到匹配滤波核函数时域相位噪声补偿结果/>
步骤S32、在频域上进行重构，补偿相位噪声对匹配滤波核函数频域扰动产生的影响；
步骤S33、将用于匹配滤波核函数自相关函数傅里叶变换后的幅值与进行时域相位噪声补偿后核函数傅里叶变换后的幅值相除，相除结果作为时域、频域重构后匹配滤波核函数在频域的幅值，而频域的辐角则取自进行时域相位噪声补偿后核函数的辐角主值。
4.根据权利要求3所述的一种基于时频域相位噪声补偿的信号解调方法，其特征在于，所述重构的匹配滤波核函数计算表达式为：
其中，exp[·]表示复值自然对数函数，表示傅里叶变换处理，Arg{·}表示求复数的辐角主值；/>代表不受相位噪声扰动的，理想的用于匹配滤波核函数自相关函数傅里叶变换后的幅值，/>为进行时域相位噪声补偿后匹配滤波核函数傅里叶变换后的幅值。
5.根据权利要求1所述的一种基于时频域相位噪声补偿的信号解调方法，其特征在于，当传感系统发射的光探测信号的相位噪声与相干接收机的本地信号的相位噪声来源或主要来源相同时，可利用同一个相位噪声测量装置进行相位噪声重构；当分布式光纤声波传感器发射的探测信号与相干接收机的本地信号的相位噪声来源或主要来源不同时，利用不同的相位噪声测量装置进行相位噪声重构。
6.根据权利要求1所述的一种基于时频域相位噪声补偿的信号解调方法，其特征在于，所述步骤S4中基于相位噪声补偿后的相干接收信号与重构的匹配滤波核函数，进行信号解调，具体为：将相位噪声补偿后的相干接收信号与重构的匹配滤波核函数进行互相关操作，得到相位噪声补偿后的解调信号。
7.根据权利要求1所述的一种基于时频域相位噪声补偿的信号解调方法，其特征在于，所述辅助干涉仪装置指以系统光源输出的连续光信号为输入，并通过双光束干涉将其相位信息提取，再通过光电转换器件转换为可观测的电信号并输出的硬件单元；与辅助干涉仪相适配的重构算法指按照辅助干涉仪装置将输入光信号转换为可观测的电信号的逆向过程，根据辅助干涉仪输出的电信号，计算其对应的相位信号，再通过积分与缩放得到重构的实时相位噪声的计算过程。
8.一种分布式光纤声波传感系统，其特征在于，所述系统采用权利要求1～7任一项所述的方法进行相位噪声补偿和信号解调。
9.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1～7任一项所述的方法。
10.一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，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1～7中任一项所述的方法。
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