基于小波包的相位敏感OTDR分布式光纤振动信号降噪方法的研究
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作者:
作者单位:

(1.武汉理工大学光纤传感技术国家工程实验室,光纤传感技术与信息处理教育部重点实 验室,湖北 武汉 430070; 2.长江大学计算机科学学院,湖北 荆州 434023; 3.汉口学院 电子信息工程学院,湖北 武汉 430212)

作者简介:

黎威(1984-),男,湖北黄冈人,讲师,博士研究生,主 要从事光纤传感方面的研究.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

湖北省教育厅科学研究计划指导性项目(B2016322)、湖北省教育厅科学 技术研究项目(B2015445)和2015年长江大学社科基金(2015csy002)、长江大学楚文化研究院开放基金(CWH201602)和中央高校基本科研业务费专项资金(2015III056)资助项目 (1.武汉理工大学光纤传感技术国家工程实验室,光纤传感技术与信息处理教育部重点实验室,湖北 武汉 430070; 2.长江大学计算机科学学院,湖北 荆州 434023; 3.汉口学院 电子信息工程学院,湖北 武汉 430212)


Wavelet packet denoising method in phase-sensitive OTDR distributed vibration sensor
Author:
Affiliation:

(1.National Engineering Laboratory for Fiber Optic Sensing Technology,Key La boratory of Fiber Optic Sensing Technology and Information Processing of Ministry of Education,Wuhan 430070,China; 2.Colle ge of Computer Science,Yangtze University,Jingzhou 434023,China; 3.Colle ge of Electronic and Information Engineering,Hankou University Wuhan 430212,China)

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    摘要:

    针对传统的基于相位敏感光时域反射计(-OTDR)的分布式振动传感系统在对外界振动信号降噪 效果方面的不足,提出了一种基于小波包的降噪优化方法:首先分析采集到振动点处信号的 特征并选取最 优基波Sym6,比对不同的基波分解层数对于原始信号降噪处理后的效果,从中选择三层分解 作为最优化分 解层数。其次对信号处理前后的信号进行傅里叶变换,通过频域比对证明小波包降噪方法能 够有效去除主 振信号以外的噪声。再次针对振动点附近的采集点进行了频谱分析,结果显示只有振动点对 应采集点的频 率与振动频率相同,从而证明了系统实际空间分辨率可达到1m。

    Abstract:

    In order to solve the existing problem of poor signal-to-noise ratio (SNR) in distributed optical fiber vibration sensing system based on phase-sensitive optical time domain reflectometer ( -OTDR) at the present time,a wavelet packet denoising method is given.to reduce the noise in systematic sampling sign al before other steps in this paper.Through analyzing the effective signal′s characteristics o f the system,selecting the optimal wavelet packet Sym6and comparing the different effects produced by different number of layer decomposition,three layer decomposition is chosen to reduce the noise.In the experiment,the spectr um of disturbance signal before noise reduction is compared with that after noise reductio n quantitatively,and the result proves that after noise reduction of systematic sampling signal using wavelet packet de noising,the SNR is increased in the later process of location algorithm.Through the analysis of the effective s ignal′s spectrum near vibration,it proves that the system can achieve the spati al resolution of 1m.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

黎威,张健.基于小波包的相位敏感OTDR分布式光纤振动信号降噪方法的研究[J].光电子激光,2017,28(1):32~37

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  • 收稿日期:2016-02-24
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  • 在线发布日期: 2017-03-21
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