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小波阈值降噪提高BOTDR测量精度研究
被引量：
9
1
作者
孙志杰
崔宁
+5 位作者
白清
张军
王清琳
王宇
刘昕
靳宝全
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第11期1546-1552,共7页
布里渊光时域反射仪(Brillouin Optical Time Domain Reflectometer,BOTDR)通过单端探测光纤中的自发布里渊散射来实现布里渊频移测量,存在信噪比较低的缺陷。为此,采用小波阈值降噪对微波外差扫频BOTDR测量过程中的每条单频功率曲线进...
布里渊光时域反射仪(Brillouin Optical Time Domain Reflectometer,BOTDR)通过单端探测光纤中的自发布里渊散射来实现布里渊频移测量,存在信噪比较低的缺陷。为此,采用小波阈值降噪对微波外差扫频BOTDR测量过程中的每条单频功率曲线进行噪声抑制,最终提高BOTDR测量精度。简述了小波阈值降噪原理,构建了基于微波外差扫频测量的BOTDR仿真模型,通过仿真分析不同小波变换参数对测量精度的影响,确定了最佳小波阈值降噪方案。搭建了微波外差扫频BOTDR光路及电路实验装置进行温度测量实验,在10 km传感光纤上对降噪算法进行了实验验证。实验结果表明,相比于降噪前,降噪后传感光纤末端变温区布里渊频移测量波动极差从5.8 MHz降低至3.2 MHz,均方根误差由1.2 MHz降低至0.16 MHz,测温精度由±2.545℃提升至±1.4℃。理论仿真和实验研究证明,采用小波阈值降噪可提升BOTDR测量精度。
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关键词
计量学
光纤传感
布里渊光时域反射仪
小波变换
噪声抑制
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职称材料
题名
小波阈值降噪提高BOTDR测量精度研究
被引量：
9
1
作者
孙志杰
崔宁
白清
张军
王清琳
王宇
刘昕
靳宝全
机构
山西省
交通
科技研发
有限公司
公路工程
研究院
太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点
实验室
山西省智慧交通研究院有限公司智慧交通山西省实验室
出处
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第11期1546-1552,共7页
基金
国家自然科学基金(61975142,62005190)
中国博士后科学基金资助项目(2021M691989)
山西省青年科技研究基金(201901D211072)。
文摘
布里渊光时域反射仪(Brillouin Optical Time Domain Reflectometer,BOTDR)通过单端探测光纤中的自发布里渊散射来实现布里渊频移测量,存在信噪比较低的缺陷。为此,采用小波阈值降噪对微波外差扫频BOTDR测量过程中的每条单频功率曲线进行噪声抑制,最终提高BOTDR测量精度。简述了小波阈值降噪原理,构建了基于微波外差扫频测量的BOTDR仿真模型,通过仿真分析不同小波变换参数对测量精度的影响,确定了最佳小波阈值降噪方案。搭建了微波外差扫频BOTDR光路及电路实验装置进行温度测量实验,在10 km传感光纤上对降噪算法进行了实验验证。实验结果表明,相比于降噪前,降噪后传感光纤末端变温区布里渊频移测量波动极差从5.8 MHz降低至3.2 MHz,均方根误差由1.2 MHz降低至0.16 MHz,测温精度由±2.545℃提升至±1.4℃。理论仿真和实验研究证明,采用小波阈值降噪可提升BOTDR测量精度。
关键词
计量学
光纤传感
布里渊光时域反射仪
小波变换
噪声抑制
Keywords
metrology
optical fiber sensing
BOTDR
wavelet transform
noise reduction
分类号
TB96 [机械工程—光学工程]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
小波阈值降噪提高BOTDR测量精度研究
孙志杰
崔宁
白清
张军
王清琳
王宇
刘昕
靳宝全
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022
9
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