基于局部均值分解的布里渊光时域分析传感系统降噪算法

• 作者: 张倩 王涛 赵婕茹 刘靖阳 张建忠 乔丽君 高少华 张明江
• 来源期刊: 光学学报
• 关键词: 光纤光学 布里渊光时域分析 局部均值分解 信噪比
• 年，卷（期）: 2021,（13）
• 所属期刊栏目: 光纤传感技术及应用专题|Feature Issue on Optical Fiber Sensing Technology and Applications
• 页码范围: 72-80
• 页数: 9页
• 分类号: O437
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/AOS202141.1306009

摘要

为了提高布里渊光时域分析(BOTDA)传感系统的测量信噪比(SNR),提出了一种基于局部均值分解的降噪算法.首先,自适应地将BOTDA传感系统采集的信号分解为具有真实物理意义的乘积函数(PF)分量.然后,通过计算信号能量在空间各尺度上的分布情况,重构含有信号能量的PF分量,得到降噪后的信号.为了进一步提高算法的降噪性能,引入切比雪夫数字带通滤波器,将分解的PF分量在频域内进行滤波并重构.实验结果表明,相比原始信号,用本算法降噪后的信号SNR至少提升了10 dB,为传感系统提供了一种简单有效的降噪方案.