一種用于高精度光纖測量的快速方法技術

本發明專利技術公開了一種用于高精度光纖測量的快速方法，步驟包括：對待測光纖進行采樣時增加采樣點數；由輔助參考數據獲得相位噪聲信息；對測量數據去除相位噪聲；對測量數據的頻譜圖進行分析，獲得反射點信號對應的尖峰點。本發明專利技術在不影響精度的情況下，測量耗時減少了80％，將原來需要一分鐘的測試時間縮短為十幾秒。

A fast method for high precision optical fiber measurement

The invention discloses a method for fast, high precision optical measurement method comprises the following steps: measuring fiber sampling to increase the sampling points; phase noise information is obtained by the auxiliary reference data; removing phase noise on the measurement data; spectrum chart of measurement data to analyze the peak point signal corresponding to the reflection point. Without affecting accuracy, the invention reduces the measurement time by 80% and shortens the test time required for one minute to more than ten seconds.

【技術實現步驟摘要】
一種用于高精度光纖測量的快速方法
本專利技術涉及光纜檢測
，特別是一種用于高精度光纖測量的快速方法。
技術介紹
光頻域反射技術的原始測量算法，為了能達到毫米級的測量精度，進行了多次測量的采樣及運行算法，非常耗時，得出結果需要數分鐘，限制了光頻域反射儀的應用場景。在不影響測量精度的前提下，有效縮短測量時間，提高測試效率，讓光頻域反射儀能夠滿足不同的應用要求，本專利技術提出一種用于高精度光纖測量的快速算法，不影響精度的情況下單次測量即可獲得原本對此測量的高精度測試結果。
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在不影響精度的情況下，減少測量耗時的用于高精度光纖測量的快速方法。本專利技術的目的通過以下技術方案實現。一種用于高精度光纖測量的快速方法，步驟包括：1)對待測光纖進行采樣時增加采樣點數；2)由輔助參考數據獲得相位噪聲信息；3)對測量數據去除相位噪聲；4)對測量數據的頻譜圖進行分析，獲得反射點信號對應的尖峰點。進一步的，步驟3)通過快速傅里葉變換：利用離散信號x(nT)來計算信號x(t)的頻譜，有限長離散信號x(n)，n＝0，1，…，N-1的DFT定義為：非周期性連續時間信號x(t)的傅里葉變換可以表示為：式中計算出來的是信號x(t)的連續頻譜，將x(n)分解為偶數與奇數的兩個序列之和，即x(n)＝x1(n)+x2(n)x1(n)和x2(n)的長度都是N/2，x1(n)是偶數序列，x2(n)是奇數序列，則其中X1(k)和X2(k)分別為x1(n)和x2(n)的N/2點DFT。由于X1(k)和X2(k)均以N/2為周期，且WNk+N/2＝-WNk，所以X(k)又可表示為：依此類推，經過m-1次分解，最后將N點DFT分解為N/2個兩點DFT。相比于現有技術，本專利技術的優點在于：本專利技術在不影響精度的情況下，測量耗時減少了80％，將原來需要一分鐘的測試時間縮短為十幾秒。經分析主要耗時的步驟部分為去除相位噪聲，這部分改為使用快速傅里葉變換，時間大幅降低。將部分算法放進FPGA處理，也可加快數據處理速度。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，一種用于高精度光纖測量的快速方法，步驟包括：1)對待測光纖進行采樣時增加采樣點數；2)由輔助參考數據獲得相位噪聲信息；3)對測量數據去除相位噪聲；4)對測量數據的頻譜圖進行分析，獲得反射點信號對應的尖峰點。步驟3)通過快速傅里葉變換：在實際的控制系統中能夠得到的是連續信號x(t)的離散采樣值x(nT)。因此需要利用離散信號x(nT)來計算信號x(t)的頻譜。利用離散信號x(nT)來計算信號x(t)的頻譜，有限長離散信號x(n)，n＝0，1，…，N-1的DFT定義為：非周期性連續時間信號x(t)的傅里葉變換可以表示為：式中計算出來的是信號x(t)的連續頻譜，可以看出，DFT需要計算大約N2次乘法和N2次加法。當N較大時，這個計算量是很大的。利用WN的對稱性和周期性，將N點DFT分解為兩個N/2點的DFT，這樣兩個N/2點DFT總的計算量只是原來的一半，即(N/2)2+(N/2)2＝N2/2，這樣可以繼續分解下去，將N/2再分解為N/4點DFT等。對于N＝2m點的DFT都可以分解為2點的DFT，這樣其計算量可以減少為(N/2)log2N次乘法和Nlog2N次加法。將x(n)分解為偶數與奇數的兩個序列之和，即x(n)＝x1(n)+x2(n)x1(n)和x2(n)的長度都是N/2，x1(n)是偶數序列，x2(n)是奇數序列，則其中X1(k)和X2(k)分別為x1(n)和x2(n)的N/2點DFT。由于X1(k)和X2(k)均以N/2為周期，且WNk+N/2＝-WNk，所以X(k)又可表示為：根據其形狀稱之為蝶形運算。依此類推，經過m-1次分解，最后將N點DFT分解為N/2個兩點DFT。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于高精度光纖測量的快速方法，其特征在于步驟包括：1)對待測光纖進行采樣時增加采樣點數；2)由輔助參考數據獲得相位噪聲信息；3)對測量數據去除相位噪聲；4)對測量數據的頻譜圖進行分析，獲得反射點信號對應的尖峰點。

【技術特征摘要】
1.一種用于高精度光纖測量的快速方法，其特征在于步驟包括：1)對待測光纖進行采樣時增加采樣點數；2)由輔助參考數據獲得相位噪聲信息；3)對測量數據去除相位噪聲；4)對測量數據的頻譜圖進行分析，獲得反射點信號對應的尖峰點。2.根據權利要求1所述的一種用于高精度光纖測量的快速方法，其特征在于步驟3)通過快速傅里葉變換：利用離散信號x(nT)來計算信號x(t)的頻譜，有限長離散信號x(n)，n＝0，1，…，N-1的DFT定義為：非周期性連續時間信號x(t)的傅里葉...

【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