一種用于光纜狀態的趨勢分析方法技術

本發明專利技術公開了一種用于光纜狀態的趨勢分析方法，步驟包括：利用延遲匹配采樣法從輔助參考信號中提取相位噪聲；利用非線性變換去除測量信號的相噪，獲取故障點信息；根據不同故障情況，預設的閾值和模式識別算法，判別出故障類型。本發明專利技術可以用來區分光纖的故障點狀態：可分析出光纖存在彎曲損耗，損耗嚴重，光纖截斷等不同狀態。

A trend analysis method for fiber optic cables

The invention discloses a method for cable, the trend of state includes: the delayed matching to extract phase noise from the auxiliary reference signal sampling method; phase noise removal measurement signals based on the nonlinear transform, obtain the information of fault; according to different fault conditions, threshold and pattern recognition algorithm of default and distinguish fault types. The invention can be used to distinguish the fault state of the optical fiber: the optical fiber can be analyzed in different states such as bending loss, serious loss and optical fiber truncation.

【技術實現步驟摘要】
一種用于光纜狀態的趨勢分析方法
本專利技術涉及光纜檢測
，特別是一種用于光纜狀態的趨勢分析方法。
技術介紹
光纖通訊是當今社會通訊的主流手段，光纖通訊憑借其傳輸頻帶寬、通信容量大；傳輸損耗低、中繼距離長；抗電磁干擾強等優點，在民事、軍事、特殊環境等方面占有不可或缺的地位。檢測通訊光纖的健康狀態顯得尤為重要，當光信號在光纖線路中的衰減超過傳輸設備的允許值時，就會產生誤碼，影響通訊質量。光纖的彎曲損耗、連接器故障和斷纖等故障對光纖通信危害程度不一，所造成的反射信號會有區別，為了能分析診斷出光纖的一些故障情況，本專利技術提出一種可用于光纜狀態的趨勢分析算法。
技術實現思路
針對現有技術中存在的問題，本專利技術提供了一種可以用來區分光纖的故障點狀態：可分析出光纖存在彎曲損耗，損耗嚴重，光纖截斷等不同狀態的趨勢分析方法。本專利技術的目的通過以下技術方案實現。一種用于光纜狀態的趨勢分析方法，步驟包括：1)利用延遲匹配采樣法從輔助參考信號中提取相位噪聲；2)利用非線性變換去除測量信號的相噪，獲取故障點信息；3)根據不同故障情況，預設的閾值和模式識別算法，判別出故障類型。進一步的，步驟1)具體為：掃頻激光器的輸出光信號可表示為其中E0為光場振幅，e為自然對數的底，j為虛數單位，為激光器輸出光信號的相位，t為時間，γ為掃頻速率，ω0t為起始頻率，ε(t)為相位噪聲項，輸入90度混合光耦合器兩路信號設為S和L，則且其中Tref為第二光耦合器耦合點與90度混合光耦合器耦合點之間兩路的延遲差，經兩個參數一致的差分光電探測器接收輸出的電信號分別為：其中σ為差分光電探測器的靈敏度；經數據采集卡采集的離散信號則為：其中ti為數據采集卡第i個采樣時刻，將這兩個信號合成復信號Sref(ti)＝Sref1(ti)+jSref2(ti)，求取其相位，可得在ti時刻的相位為：將X(ti)做累加，則有：故相位噪聲項為：進一步的，步驟2)具體為：掃頻激光器的輸出光信號通過OFDR得到的信號正比為：其中τ為待測光纖的往返延遲，R(τ)為待測光纖在往返延遲為τ處的后向瑞利散射率，Tm為最遠測量距離的往返延遲，由此得到ε(t)，令e(t)＝e-je(t)，令S1(t)＝S(t)e(t)，對S1(t)進行傅里葉變換：引入殘余視頻相位項exp(jπf2/γ)，變為：以上φC1，φC2為固定相位項，令則：對其做傅里葉逆變換：設的傅里葉逆變換為eRVP(f)，令：相比于現有技術，本專利技術的優點在于：本專利技術可以用來區分光纖的故障點狀態：可分析出光纖存在彎曲損耗，損耗嚴重，光纖截斷等不同狀態。附圖說明圖1為本專利技術的流程圖。具體實施方式下面結合說明書附圖和具體的實施例，對本專利技術作詳細描述。如圖1所示，一種用于光纜狀態的趨勢分析方法，步驟包括：1)利用延遲匹配采樣法從輔助參考信號中提取相位噪聲；2)利用非線性變換去除測量信號的相噪，獲取故障點信息；3)根據不同故障情況，預設的閾值和模式識別算法，判別出故障類型。步驟1)具體為：掃頻激光器的輸出光信號可表示為其中E0為光場振幅，e為自然對數的底，j為虛數單位，為激光器輸出光信號的相位，t為時間，γ為掃頻速率，ω0t為起始頻率，ε(t)為相位噪聲項，輸入90度混合光耦合器兩路信號設為S和L，則且其中Tref為第二光耦合器耦合點與90度混合光耦合器耦合點之間兩路的延遲差，本實施例中，Tref為20ns，90度混合光耦合器四路輸出的光信號分別為S+L，S-L，S+jL，S-jL。經兩個參數一致的差分光電探測器接收輸出的電信號分別為：其中σ為差分光電探測器的靈敏度；經數據采集卡采集的離散信號則為：其中ti為數據采集卡第i個采樣時刻，將這兩個信號合成復信號Sref(ti)＝Sref1(ti)+jSref2(ti)，求取其相位，可得在ti時刻的相位為：將X(ti)做累加，則有：故相位噪聲項為：步驟2)具體為：掃頻激光器的輸出光信號通過0FDR得到的信號正比為：其中τ為待測光纖的往返延遲，R(τ)為待測光纖在往返延遲為τ處的后向瑞利散射率，Tm為最遠測量距離的往返延遲，由此得到ε(t)，令e(t)＝e-je(t)，令S1(t)＝S(t)e(t)，對S1(t)進行傅里葉變換：引入殘余視頻相位項exp(jπf2/γ)，變為：以上φC1，φC2為固定相位項，令則：對其做傅里葉逆變換：設的傅里葉逆變換為eRVP(f)，令：這即為補償之后的信號，其頻譜即為補償后的OFDR的反射跡線。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于光纜狀態的趨勢分析方法，其特征在于步驟包括：1)利用延遲匹配采樣法從輔助參考信號中提取相位噪聲；2)利用非線性變換去除測量信號的相噪，獲取故障點信息；3)根據不同故障情況，預設的閾值和模式識別算法，判別出故障類型。

【技術特征摘要】
1.一種用于光纜狀態的趨勢分析方法，其特征在于步驟包括：1)利用延遲匹配采樣法從輔助參考信號中提取相位噪聲；2)利用非線性變換去除測量信號的相噪，獲取故障點信息；3)根據不同故障情況，預設的閾值和模式識別算法，判別出故障類型。2.根據權利要求1所述的一種用于光纜狀態的趨勢分析方法，其特征在于步驟1)具體為：掃頻激光器的輸出光信號可表示為其中E0為光場振幅，e為自然對數的底，j為虛數單位，為激光器輸出光信號的相位，t為時間，γ為掃頻速率，ω0t為起始頻率，ε(t)為相位噪聲項，輸入90度混合光耦合器兩路信號設為S和L，則且其中Tref為第二光耦合器耦合點與90度混合光耦合器耦合點之間兩路的延遲差，經兩個參數一致的差分光電探測器接收輸出的電信號分別為：其中σ為差分光電探測器的靈敏度；經數據采集卡采集的離散信號則為：其中ti為數據采集卡第i個采樣時刻，將這兩個信號合成復信號Sref(ti)＝Sref1(ti)+jSref2(ti)，求取其相位，可得在ti時刻的相位為：將X(ti)做累加，則有：故相位噪聲項為：3.根據權利要求1所述的一種用于光纜狀態的趨勢分析方法，其特征在于步驟2)具體為：掃...

【專利技術屬性】
技術研發人員：朱俊，高建，王磊，
申請(專利權)人：江蘇駿龍光電科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32