BOTDR中散射谱中心频率的ESPRIT估计算法

发布时间：2021-06-09 01:14

　　基于布里渊光时域反射（BOTDR）的分布式光纤传感系统,由于能够实时监测长距离的光纤线路上的温度和应变信息,且具有较高的空间分辨率、传感精度和单端测量的系统结构,所以逐渐成为光纤传感领域的主流技术,并被广泛应用于电力系统、石油管道、地质矿探、结构安全监测等领域。本文的内容主要包含如下几个方面:第一,首先介绍了基于BOTDR的分布式传感技术的主要理论,接着简要论述并比较了两种布里渊（Brillouin）散射,即受激Brillouin散射和自发Brillouin散射的各自产生原理,然后探究了Brillouin散射谱信号中心频率的频移同温度的变化量之间的响应特性和对应关系,最后详细介绍了基于BOTDR的分布式光纤传感系统的关键性能指标。第二,阐述了Brillouin散射谱模型,简单介绍了谱估计方法的分类。由于在BOTDR系统中,对光纤中各处的Brillouin散射谱中心频率的估计是测量的关键,也是最为费时的环节,导致BOTDR系统难以做到快速响应,所以本文提出了用ESPRIT算法来估计BOTDR系统中的Brillouin散射谱中心频率,并与基于快速傅氏变换（FFT）的散射谱中心频率估计算法做... 

【文章来源】：暨南大学广东省 211工程院校

【文章页数】：50 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

光在光纤中传播时引发的三种不同散射光的光谱分布情况

图 2.1 BOTDR 系统基本框图1），在 BOTDR 系统中一般的传感过程为，激光器发出的连续光被调制成脉冲光，当其进入传感光纤时产生自发 Brillouin 散散射光通过光电转换模块后变成电信号，然后经数据采集模块对

N=1024,SNR=-10db时三种算法频率估计结果


本文编号：3219606