[发明专利]基于FPAG的全光纤电流互感器去噪方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及技术领域集成电路技术领域，具体涉及一种基于FPAG的全光纤电流互感器去噪方法及装置。

背景技术

全光纤电流互感器在高电压、大电流的测量方面与传统互感器相比有明显的优势，但是和传统互感器一样，噪声带来的测量误差是一个无法回避的问题。

目前针对降低噪声的方法主要有：

对于光源噪声，若是由温度引起的波长变化，则可以直接测量温度而校正波长，否则必须测量波长进行校正。若是由返回光造成的影响，可采用光隔离器、信号衰减器、或选用超发光二极管(SLD)之类的低相干光源，来降低反射光与信号光的干涉效果，抑制瑞利背向散射噪声。

对于检测电信号噪声，用电子学方法可减少放大器噪声，而散粒噪声只能通过选择尽可能大的光源功率和低损耗的光纤通路来增强光信号，提高信噪比。

对于传感环噪声，一种是采用短相干光源，二是在光纤线圈的一端进行相位调制，选择合适的调制频率，使左右旋转的两束瑞利散射光的偏振调制相位正好相差180，可消除返回光源的光信号的附加幅度调制噪声。除此之外，背景噪声、热噪声、振荡复合噪声、线路噪声、暗电流噪声、电子噪声、环境噪声(如温度变化)、声频扰动、机械振动及任何其他大规模扰动等(如地球磁场变化等)也都是影响性能的噪声源。可见通常的去噪方法只是对光路的各个部分噪声进行了抑制，而缺乏对整体系统噪声的控制。

鉴于此，克服以上现有技术中的缺陷，提供一种新的全光纤电流互感器去噪方法成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的上述缺陷，本发明的目的可通过以下的技术措施来实现：

一种基于FPAG的全光纤电流互感器去噪方法，与现有技术相比，其不同之处在于，包括如下步骤：

步骤S1：采集电流互感器的状态信号并对该状态信号进行预处理以获得状态变量数据x_i；

步骤S2：对所得状态变化数据x_i进行加权计算以获得加权数据集{Χ_i}；

步骤S3：对所得加权数据集{Χ_i}进行非线性数据处理获得数据集{y_i}；

步骤S4：根据数据集{y_i}、数据集{y_i}的均值计算协方差矩阵P_yy，根据状态变量数据x_i、状态变量数据x_i的均值、数据集{y_i}和数据集{y_i}的均值计算协方差矩阵P_xy；

步骤S5：根据协方差矩阵P_xy和协方差矩阵P_yy进行后验值计算并将该后验值输出。

优选地，所述步骤S1之后、步骤S2之前还包括对状态变量数据xi进行初始化的步骤：x_i^k＝x_i^k-1+v(i＝1,2,3)；y^k＝x₁^k sin(x₂^k t+x₃^k)+n，其中，x₁、x₂、x₃分别表示交流电流信号的幅值、频率和相位。

优选地，所述步骤S2具体包括： 

步骤S21：计算状态变量数据xi的均值

步骤S22：计算状态变量数据xi和其均值的协方差矩阵P_xx；

步骤S23：按照下式所示进行重采样以获得加权数据集{Χ_i}，