引用本文:

王蔚蔚, 吴良英:基于脉冲编码调制的BOTDA系统中的编码技术[J]. 光通信技术,2018,42(4):29-32.

基于脉冲编码调制的BOTDA系统中的编码技术

王蔚蔚,吴良英

(北京交通大学 电子信息工程学院,北京 100044)

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摘要:布里渊光时域分析(Brillouin Optical Time Domain Analysis,BOTDA)的测量分辨率和可测量距离之间相互制约,不能同时提高,基于脉冲编码调制的BOTDA可解决此问题。介绍了基于脉冲编码调制的BOTDA系统的原理和优点,重点讲述了该系统中脉冲编码技术的原理及其研究进展,其编码技术包括Golay码、Simplex码、Walsh码、CCPON码和单工循环编码。从编码增益、系统时间复杂度和空间分辨率3个角度对5种主要编码技术进行了分析比较,得出基于5种编码方式的BOTDA的优缺点。

关键词:脉冲编码;布里渊光时域分析

中图分类号:TN915.62 文献标志码:文章编号:1002-5561(2018)04-0029-04

DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2018.04.008

0 引言
       布里渊光时域分析(BOTDA)系统的原理是通过检测受激布里渊散射信号实现分布式光纤传感,它可以准确地测量出光纤沿线上任一定点的应力、温度等信息[1],但其测量分辨率和可测量距离之间相互制约,不能同时提高。基于脉冲编码调制BOTDA系统将泵浦光送入由编码脉冲驱动的电光调制器进行编码处理,对得到的信号进行解码处理得到系统单脉冲响应,能解决测量分辨率和可测量距离之间的矛盾[2]。基于脉冲编码调制BOTDA传感系统因其传感距离长、测量灵敏度高的优点,已得到广泛的应用,如监测输电线覆冰、检测油气管道泄漏、监测桥梁安全和火灾报警等[3,4]。目前基于脉冲编码调制的BOTDA系统中的编码技术有格雷(Golay)码、辛普森(Simplex)码、Walsh码、互补相关标准正交序列(CCPON)码和单工循环编码。本文介绍基于脉冲编码调制的BOTDA系统,重点讲述该系统中脉冲编码技术的原理及其研究进展。

4 结束语
       本文先对基于脉冲编码调制的BOTDA传感系统原理进行了介绍,重点阐述了现有的编码技术原理及其研究进展,分析比较了5种编码方式的优缺点。本文介绍的几种编码方式都很好地解决了BOTDA系统中空间分辨率和传感距离相互制约的矛盾,从现在的研究进展得出不同编码方式的结合可以得到更高的空间分辨率。我们后续可以研究不同编码方式结合及其最佳编码位数,实现最大的编码增益并得到最大信噪比。