一种脉冲细分叠加信号处理方法

摘要

本发明公开了一种脉冲细分叠加信号处理方法，旨在提供一种能同时提高BOTDR系统空间分辨率和传感距离的信号处理方法。其技术方案的要点是：1)将获得散射谱分别与标准散射谱相减，获得叠加信息谱；2)将获得的叠加信息谱中的第g+1条谱线与第g条谱线做差(g＝2,3，…)，如此依次得到整个光纤的信息谱线；3)最后计算出每条信息谱线零点对应的频率，即可获得整个光纤每D/k光纤长度内的温度分布。本发明解决了BOTDR系统空间分辨率与脉冲宽度相互制约的问题，使得空间分辨率取决于采样率，在提高空间分辨率的同时提高了传感距离，本发明在分布式光纤传感领域具有巨大的发展前景。

主权项

一种脉冲细分叠加信号处理方法，其特征在于：该方法内容包括如下步骤：(1)将采集到的实时后向布里渊散射谱与标定温度下获得的标准后向布里渊谱相减获得初步的散射谱差谱——叠加信息谱，将获得的散射谱差谱中的第g+1条谱线与第g条谱线做差，其中g＝2、3、…，如此依次得到整个光纤的信息谱线，获得每条信息谱线零点对应的频率，最后利用v_BT＝2v‑v_B，经理论推导计算即可获得整个光纤每D/k光纤长度内的温度分布；v_BT为空间分辨率内温度变化后对应的频移，v_B为室温下的布里渊频移，v为信息谱中每一条谱线的零点对应的频移；D为原空间分辨率，k为每个空间分辨率内的采样点数，取决于采样率；(2)将实时后向散射谱线与标定温度下获得的标准后向散射谱线做差，获得叠加信息谱；(3)将获得的重叠信息谱为一组谱线，将该组谱线中的第g+1条谱线与第g条谱线做差，其中g＝2、3、…，获得信息谱，后用第g条散射谱线减去信息谱中的第g条谱线之前所有的谱线，如此依次得到整个光纤的信息谱线；(4)获得信息谱中每一条谱线的零点对应的频移v，根据公式v_BT＝2v‑v_B，最终获得整个光纤每D/k光纤长度内的温度分布；(5)至此获得系统空间分辨率，该空间分辨率D/k完全取决于数据的采样速度。