引用本文：
齐晓辉，宋宛鸿，李文召. 一种改进的小波去噪方法在OTDR中的应用[J]. 光通信技术，2021，45（4）：54-58.
齐晓辉，宋宛鸿，李文召
哈尔滨工业大学（威海） 信息科学与工程学院，山东 威海 264209
【下载PDF全文】 【下载Word】摘要：光时域反射仪（OTDR）测试中，系统链路噪声严重影响测试准确度，尤其是对于0.05~0.2 dB熔接损耗的准确检测，需要提高测试曲线的信噪比。根据OTDR波形特点，在小波阈值去噪的基础上提出一种改进的小波去噪方法,改进阈值利用对数函数的非线性并引入噪声方差，更利于滤除噪声；改进阈值判断函数留下原始数据细节并滤除噪声，且不改变反射事件和非反射事件的波形属性。实际测试表明：测试曲线相对信噪比提升了10 dB以上，去噪后配以曲线平滑滤波和恒虚警（CFAR）检测，准确检测出熔接事件。
关键词：光时域反射仪；小波变换；阈值判断函数；反射事件；非反射事件；恒虚警检测
中图分类号：TN929.11；TN206 文献标志码：A 文章编号：1002-5561（2021）04-0054-05
DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2021.04.011
0 引言
光时域反射仪（OTDR）在光纤维护和检测中发挥着重要的作用。OTDR通过发射光脉冲信号到光纤中，然后接收因瑞利散射和菲涅尔反射返回的光功率信号，根据传输时间实现事件定位[1-2]，并对传回数据进行对数变换，得到测试曲线来判断事件的类型[3]。
精确检测事件的前提是能够得到高信噪比（SNR）的信号，这需要对原始的测试信号进行滤波处理，且处理不能改变信号的形状属性。但是，低通滤波会有时间信息的损失，这不利于事件位置的定位。短时傅里叶变换分辨率单一且仅适用于平稳信号[4]，而现实中的大部分信号都是非平稳的。中值滤波会造成信号的不连续性。小波变换则克服了上述缺点，且对突变敏感，有利于对事件点的精确检测[5]。因此，本文提出一种基于小波变换的改进去噪方法，并结合时域滤波进行综合去噪，提升测试信号的SNR，有利于熔接事件的检测。
4 结束语
本文从改进小波阈值和其判断函数的角度出发，对OTDR测试信号进行去噪优化，并在小波去噪之后又进行了一次时域平滑去噪，进一步提升了去噪的效果。实验结果表明：本文提出的改进综合去噪方法能够有效滤除系统噪声，使熔接事件易于检测，且使用小波变换和CA-CAFR检测相结合的方法，可准确检测所有事件。