基于窗函数优化的布里渊光时域反射仪测温精度提升研究

• 作者: 李靖升 王宇 王清琳 白清 谷行 闫伟 靳宝全
• 来源期刊: 电子测量与仪器学报
• 学科: 工学
• 关键词: 布里渊光时域反射仪 短时傅里叶变换 频率泄漏 窗函数 运算点数
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 所属期刊栏目: 专题:传感器与物联网
• 页码范围: 25-31
• 页数: 7页
• 分类号: TH741|TN06
• 语种: 中文
• DOI: 10.13382/j.jemi.B1902352

摘要

基于短时傅里叶变换(short time Fourier transform,STFT)算法的布里渊光时域反射仪(Brillouin optical time domain reflectometer,BOTDR)可实现快速温度检测,但存在频率泄漏和栅栏效应,导致测温精度较差.针对上述问题,在搭建STFT-BOTDR测温系统的基础上,通过窗函数和运算点数优化,抑制了STFT算法所引发的频率泄漏,实现了STFT-BOTDR测温精度提升.实验中设置时域窗口长度为1.6m,窗口滑动步进为0.5m,对比了不同窗函数与运算点数下的测量精度.结果 表明,当采用汉宁窗且运算点数为1 024时,可实现9.6 km光纤末端温度变化的准确检测与定位,误差为1.012℃;测量精度为±2.5 MHz.而未采用窗函数时测量精度为±12.5 MHz,无法实现温度变化准确测量.研究结果为STFT-BOTDR温度检测系统精度优化提供了借鉴.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	靳宝全		84	416	11.0	17.0
2	王宇		46	174	8.0	11.0
3	闫伟		7	3	1.0	1.0
4	白清		8	13	3.0	3.0
5	王清琳		3	7	2.0	2.0
6	谷行		2	0	0.0	0.0
7	李靖升		1	0	0.0	0.0