一种基于FFT和编码的BOTDR传感方法和系统

摘要

本发明公开了一种基于FFT和编码的BOTDR传感方法和系统，将多组编码脉冲光输入光纤，用光电探测器采集各组编码脉冲光的相干时域信号，对各组编码对应的时域信号进行快速傅里叶变换处理得到对应的频域信号后，再进行解码，得到具有较高信噪比的布里渊频谱分布，进而得到光纤沿线的温度信号或应变信息。本发明同时具有测量时间短、空间分辨率高和传感距离长的特点。

主权项

一种基于FFT和编码的BOTDR传感方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)向光纤中注入N组光编码脉冲序列，每组光编码脉冲序列采集n次，得到N组n条后向散射的BOTDR时域信号；(2)在步骤(1)得到的每条后向散射的BOTDR时域信号中均取长度为T的信号进行快速傅里叶变换，分别得到各条信号对应的光纤初始位置的频域信号，并以ΔT为步进，以T为取样长度依次对光纤沿线各个位置的时域信号进行快速傅里叶变换，得到N组n条BOTDR频域信号；(3)分别将步骤(2)得到的相同编码脉冲序列对应的n条BOTDR频域信号作累加平均，得到N组平均后的BOTDR频域信号；(4)将步骤(3)得到的平均后的BOTDR频域信号按照对应的光编码脉冲序列进入光纤的顺序排列，并按位置信息对齐，根据N组编码对应的解码规则，对每个频率点沿光纤长度的N组BOTDR频域信号进行解码，得到沿光纤分布的具有高信噪比的单脉冲响应BOTDR频域信号；(5)对步骤(4)得到的沿光纤分布的单脉冲响应BOTDR频域信号在每个距离点上求解中心频率，得到光纤沿线的布里渊频移，进而得到光纤沿线的温度信息或者应变信息。