[发明专利]校准光学FMCW反向散射测量系统

权利要求书

1.一种校准光学FMCW反向散射测量系统的方法，所述系统包括 激励和估算部分以及纵向延伸的传感器，所述传感器具有第一和第二 端，所述激励和估算部分适于将调制频率为f_m的调频光信号激励到所 述传感器的第一端，并估算从所述传感器的第一端接收的传感器信 号，所述传感器适于基于从中可提取所述传感器沿其长度在第一和第 二端之间的空间分布测量点的物理参数的所述调频光信号来捕获数 据信号，所述方法包括以下步骤：

A.将所述接收的传感器信号转换为作为所述调制频率f_m函数的 复接收的电信号，所述复接收的电信号由作为所述调制频率f_m函数的 幅值部分和相角部分表示；

B.对所述接收的电信号执行变换，以提供作为所述传感器的所述 第一和第二端之间以及所述第二端以外的位置函数的反向散射信号；

C.从作为位置函数的所述反向散射信号中确定表示所述第二端以 外的所述反向散射信号的曲线特征；

D.在所述曲线的预定相关性中校正所述接收的电信号的所述幅值 部分和所述接收的电信号的所述相角部分；

E.在校正的接收的电信号的基础上重复步骤B)。

2.如权利要求1所述的方法，还包括步骤F：重复步骤C、D、E， 直到满足预定准则为止。

3.如权利要求2所述的方法，其中在步骤F，所述预定准则是： 表示所述传感器的所述第二端以外的所述反向散射信号的所述曲线 可以用斜率大致为0的直线近似。

4.如权利要求3所述的方法，其中所述斜率小于0.5样本/米。

5.如权利要求3所述的方法，其中所述斜率小于0.05样本/米。

6.如权利要求3所述的方法，其中所述斜率小于0.005样本/米。

7.如权利要求1到4中任一项所述的方法，其中所述预定准则包 括以下准则：所述第二端以外的部分或全部所述反向散射信号的所述 样本的均值小于0.5样本。

8.如权利要求1到4中任一项所述的方法，其中所述预定准则包 括以下准则：所述第二端以外的部分或全部所述反向散射信号的所述 样本的均值小于0.05样本。

9.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中在步骤D，所述接 收的电信号的所述幅值部分的所述校正包括子步骤D1：在所述调制频 率f_m等于0时用初始校正量ΔH₀(0)校正所述幅值数据。

10.如权利要求9所述的方法，其中在步骤D1，所述初始校正量 ΔH₀(0)设为预定值。

11.如权利要求9所述的方法，其中在步骤D1，所述初始校正量 ΔH₀(0)设为估计值。

12.如权利要求9所述的方法，其中在步骤D1，所述初始校正量 ΔH₀(0)由在所述反向散射曲线中噪声均值偏离0的量来确定。

13.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中在步骤D，所述 接收的电信号的所述相角部分的所述校正包括子步骤D2：在f_m＝0左 右确定作为所述调制频率f_m函数的所接收电信号的所述相角的初始偏 移值并且随后用所述偏移值校正表示作为调制频率f_m函数 的所接收电信号的所述相角的数据。

14.如权利要求13所述的方法，其中在步骤D2，所述初始偏移 值设为预定值。

15.如权利要求13所述的方法，其中在步骤D2，所述初始偏移 值通过线性外推f_m->0Hz的所述相角数据来确定。

16.如权利要求1到4中任一项所述的方法，其中所述校准过程 的步骤A、B、C、D、E在每个测量周期中都执行。