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本文研究了一種基于馬赫-增德爾（Mach-Zehnder）干涉原理的光纖加速度
計系統及其加速度信號的濾波技術。同傳統的加速度計相比，該光纖加速度計
系統具有精度高、結構簡單、靈敏度高、抗電磁干擾和傳輸頻帶寬等優點，具
有廣闊的應用前景。同時，將小波多分辨分析的方法用于加速度計信號的濾波
處理，提高了系統的精度。
本文首先對馬赫-增德爾干涉型光纖加速度計的結構和工作原理進行了深
入的研究。從傳感原理出發，討論并推導了光在光纖中傳播時相位變化與光纖
應力應變之間的關系。該光纖加速度計的工作過程為：敏感元件感受外界的加
速度信號，并把它轉化成馬赫-增德爾干涉儀測量臂的拉伸或壓縮，從而引起測
量臂中的光波相位變化，相位變化量即代表被測加速度值。
其次，由于輸出的加速度計信號通常受到隨機噪聲的干擾，因此本文采用
數字信號處理技術對加速度信號進行濾波處理。1/f 噪聲是影響光纖加速度計
精度的一個重要因素，本文詳細地研究了小波多分辨分析的方法及1/f 噪聲在
小波域呈現出的某些特殊性質。在此基礎上，構造1/f 噪聲的模型，利用Mallat
算法并選取適當的閾值對加速度信號進行濾波處理，實驗結果表明，該濾波方
法是有效的。
最后，本文從提高系統精度的角度出發，在理論分析的基礎上，設計出放
大電路和低通濾波電路，并利用PSpice 軟件對電路進行了仿真。從仿真結果看，
輸出信號符合設計要求，故本文所設計的電路具有一定的可行性。
計系統及其加速度信號的濾波技術。同傳統的加速度計相比，該光纖加速度計
系統具有精度高、結構簡單、靈敏度高、抗電磁干擾和傳輸頻帶寬等優點，具
有廣闊的應用前景。同時，將小波多分辨分析的方法用于加速度計信號的濾波
處理，提高了系統的精度。
本文首先對馬赫-增德爾干涉型光纖加速度計的結構和工作原理進行了深
入的研究。從傳感原理出發，討論并推導了光在光纖中傳播時相位變化與光纖
應力應變之間的關系。該光纖加速度計的工作過程為：敏感元件感受外界的加
速度信號，并把它轉化成馬赫-增德爾干涉儀測量臂的拉伸或壓縮，從而引起測
量臂中的光波相位變化，相位變化量即代表被測加速度值。
其次，由于輸出的加速度計信號通常受到隨機噪聲的干擾，因此本文采用
數字信號處理技術對加速度信號進行濾波處理。1/f 噪聲是影響光纖加速度計
精度的一個重要因素，本文詳細地研究了小波多分辨分析的方法及1/f 噪聲在
小波域呈現出的某些特殊性質。在此基礎上，構造1/f 噪聲的模型，利用Mallat
算法并選取適當的閾值對加速度信號進行濾波處理，實驗結果表明，該濾波方
法是有效的。
最后，本文從提高系統精度的角度出發，在理論分析的基礎上，設計出放
大電路和低通濾波電路，并利用PSpice 軟件對電路進行了仿真。從仿真結果看，
輸出信號符合設計要求，故本文所設計的電路具有一定的可行性。
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