相敏型光时域反射系统信噪比提升
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摘要: 相位敏感型光时域反射系统（-OTDR）的灵敏度受激光器的相位噪声、掺铒光纤放大器的自发辐射噪声、光电探测器的散粒噪声及热噪声等系统固有噪声和环境随机噪声的制约，因此，本文研究光时域反射数据的降噪算法，在不降低系统频率响应范围的条件下提高系统的信噪比。本文提出Savitzky-Golay平滑算法，选择固定长度的滑动窗口，对窗口内的光时域反射数据进行降噪处理，同时保持数据的采样频率，并搭建实验系统进行验证。实验结果显示：采用Savitzky-Golay平滑算法，系统的信噪比相对于原始信号逐差法的信噪比提高了5.41dB，与常用的累加平均算法、滑动平均算法相比信噪比分别提升3.39dB和5.05dB。结果表明：Savitzky-Golay平滑算法可提高Φ-OTDR系统的灵敏度和准确度，使其能够精准的感知微小振动事件，以降低系统误报率。Abstract: 相位敏感型光时域反射系统（-OTDR）的灵敏度受激光器的相位噪声、掺铒光纤放大器的自发辐射噪声、光电探测器的散粒噪声及热噪声等系统固有噪声和环境随机噪声的制约，因此，本文研究光时域反射数据的降噪算法，在不降低系统频率响应范围的条件下提高系统的信噪比。本文提出Savitzky-Golay平滑算法，选择固定长度的滑动窗口，对窗口内的光时域反射数据进行降噪处理，同时保持数据的采样频率，并搭建实验系统进行验证。实验结果显示：采用Savitzky-Golay平滑算法，系统的信噪比相对于原始信号逐差法的信噪比提高了5.41dB，与常用的累加平均算法、滑动平均算法相比信噪比分别提升3.39dB和5.05dB。结果表明：Savitzky-Golay平滑算法可提高Φ-OTDR系统的灵敏度和准确度，使其能够精准的感知微小振动事件，以降低系统误报率。
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