1.一种双探测外差干涉语音获取系统,其特征在于:包括探测得到I光和Q光的光路探测部分和对探测得到的I光和Q光进行信号解调的信号解调部分;
所述光路探测部分包括发射激光的激光器(1)、将光分成参考光和信号光的第一分光镜(2)、对参考光进行移频的声光调制器(3)、对移频后的参考光进行反射的反射镜(4)、对参考光进行圆偏振手性转换的半波片(5)、产生微弱振动的目标物(13)、对信号光调制偏振方向的第一偏振分光镜(6)、对载有振动信息的信号光和移频后的参考光进行混频后的光进行分束的第二分光镜(7)、第三偏振分光镜(8)、接收得到载有语音信息的Q光的第二光电探测器(9)、对光束进行圆偏振转换的四分之一波片(10)、第二偏振分光镜(11)、接收得到载有语音信息的I光的第一光电探测器(12);所述第二偏振分光镜(11)和所述第三偏振分光镜(8)均用于调制光的偏振方向;
所述信号解调部分包括直流滤波模块、倍频模块、低通滤波模块、反正切解调模块;所述直流滤波模块将I光和Q光进行直流滤波得到只含有交流分量的I光和Q光;所述倍频模块将只含有交流分量的I光和Q光乘以相同的倍频信号;所述低通滤波模块将乘以相同的倍频信号后的I光和Q光滤除高频部分得到两路正交基信号;所述反正切解调模块将两路正交基信号依次进行相除、反正切和高通滤波后得到解调后的语音信号;
所述系统的工作过程包括以下步骤:
步骤1,激光器(1)发射激光经过第一分光镜(2)后分成参考光和信号光;参考光经过声光调制器(3)进行移频,移频后的参考光经过反射镜(4)反射后经半波片(5)转换后再与信号光通过第一偏振分光镜(6)后探测语音目标物(13)振动后的两路光进行混频,混频后的光再经过第二分光镜(7)分成两束光,一束光经过四分之一波片(10)转换和第三偏振分光镜(8) 调制后,由第一光电探测器(12)接收,得到载有语音信息的I光;另一束光经过第三偏振分光镜(8)调制后被第二光电探测器(9)接收,得到载有语音信息的Q光;
步骤2,直流滤波模块对步骤1得到的I光和Q光进行直流滤波处理;
步骤3,倍频模块将直流滤波后的I光和Q光进行贝塞尔函数展开,并乘以相同的倍频信号得到新的I光和Q光;
步骤4,低通滤波模块将新的I光和Q光进行低通滤波处理,得到两路正交基信号;
步骤5,反正切解调模块将两路正交基信号相除并进行反正切,经过高通滤波器得到解调后的语音信息。
2.根据权利要求1所述的一种双探测外差干涉语音获取系统,其特征在于:步骤1中得到的I光光强和Q光光强表达式分别为:I=A+Bcos[ccos(wt)+φs(t)]
Q=A+Bsin[ccos(wt)+φs(t)]
式中,A为直流分量,B为光强,c为调制深度。
3.根据权利要求1所述的一种双探测外差干涉语音获取系统,其特征在于:步骤2中,直流滤波后的I光和Q光表示为:I=Bcos[ccos(wt)+φs(t)]
Q=Bsin[ccos(wt)+φs(t)]
式中,B为光强,c为调制深度。
4.根据权利要求1所述的一种双探测外差干涉语音获取系统,其特征在于:步骤3中新的I光和Q光表示为:I(t)=B[J0(c)cos(wt)‑2J2(c)cos(2wt)cos(wt)+2J4(c)cos(4wt)cos(wt)]cosφs(t)+2
B[‑2J1(c)cos(wt)+2J3(c)cos(3wt)coswt]sinφs(t)2
Q(t)=B[2J1(c)cos (wt)‑2J3(c)cos(3wt)coswt]cosφs(t)+B[J0(c)cos(wt)‑2J2(c)cos(2wt)cos(wt)+2J4(c)cos(4wt)cos(wt)]sinφs(t)式中,B为光强。
5.根据权利要求1所述的一种双探测外差干涉语音获取系统,其特征在于:步骤4中得到的两路正交基信号表示为:I(t)=‑BJ1(c)sinφs(t)
Q(t)=BJ1(c)cosφs(t)
式中,B为光强。
6.根据权利要求1所述的一种双探测外差干涉语音获取系统,其特征在于:步骤5中还原原始语音信号表示为: