引用本文:

薛慧如,马秀荣,单云龙:基于OFDR光纤振动传感器解调算法的研究及改进[J]. 光通信技术,2019,43(6):9-12.

基于OFDR光纤振动传感器解调算法的研究及改进

薛慧如,马秀荣,单云龙

(天津理工大学 电气电子工程学院,天津300384)

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摘要:为了解决长距离光频域反射(OFDR)技术在定位扰动位置时由于信噪比降低使得空间分辨率下降的问题,在分析系统数学模型的基础上提出了一种改进的解调方案。该解调方案通过比较振动组与非振动组光纤相同位置处反射信号频谱自相关值的相对大小确定扰动位置。通过对实验数据的解调验证了方案的可行性。

关键词:光频域反射;分布式传感;振动传感;自相关

中图分类号:TN929.11;TN911 文 文献标志码:文章编号:1002-5561(2019)06-0009-04

DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2019.06.003

0 引言
      在各类光纤分布式测量传感中,最基本的方案就是光时域反射(OTDR)技术。它根据光纤中不同位置处瑞利散射或菲涅尔反射信号的不同来监测光纤的健康状况,但由于OTDR技术存在空间分辨率与动态范围这一对不可调和的矛盾使得其应用受到了一定限制[1]。光频域反射(OFDR)技术与传统的OTDR技术相比有着更高的空间分辨率、动态范围以及灵敏度。尽管有这些优势,OFDR技术目前在应用于长距离光纤测量和长距离振动传感时仍然存在一定的不足[2]。 本文针对OFDR技术应用于长距离振动传感时,由于光纤远端信噪比的降低而导致空间分辨率恶化的问题给出了一种解调方案。

4 结束语
     本文介绍了一种改进的OFDR光纤振动传感器解调算法,该算法基于系统数学模型发现振动位置与非振动位置信号频谱幅度的差异来定位扰动位置,最终达到了90km的传感距离,空间分辨率达到了3.3m,并且进行了实验验证,证实了算法的可行性。