[发明专利]分布式振动传感器消除干涉衰落的振动信息定位方法

权利要求书

1.一种分布式振动传感器消除干涉衰落的振动信息定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将采集卡接收到一系列原始瑞利散射曲线信号组成一个二维矩阵S：

其中m为脉冲个数，n为采样点数，矩阵行向量表示一个脉冲的瑞利散射信号沿着光纤距离的大小，矩阵列向量表示光纤上某一点随着时间的变化；

S2、对二维矩阵S做相关运算得到矩阵R：

其中

Rij＝E[S(i:a+i,j)*S(i+b:a+i+b,j)]-E[S(i:a+i,j)]*E[S(i+b:a+i+b,j)]

a为相关算法中所取脉冲个数，b为相关取样间隔，floor是向下取整；S(i:a+i,j)表示取出矩阵S中第j列，第i行到i+a行的数据作为一个向量，E()表示对向量取平均值；

S3、一系列原始瑞利散射曲线在时域上平均后得到矩阵T：

其中

Tij＝sqrt{E[S(i:a+i,j)]*E[S(i+b:a+i+b,j)]}

Sqrt()表示开根号；

S4、计算矩阵P：

其中

Pij＝Rij/Tij；

S5、分析矩阵P的相关曲线，寻找尖峰，定位尖峰处为事件点。

2.一种分布式振动传感器消除干涉衰落的振动信息定位处理器，其特征在于，包括：

二维矩阵模块，用于将采集卡接收到一系列原始瑞利散射电信号组成一个二维矩阵S：

其中m为脉冲个数，n为采样点数，矩阵行向量表示一个脉冲的瑞利散射信号沿着光纤距离的大小，矩阵列向量表示光纤上某一点随着时间的变化；

相关运算模块，用于对二维矩阵S做相关运算得到矩阵R：

其中

Rij＝E[S(i:a+i,j)*S(i+b:a+i+b,j)]-E[S(i:a+i,j)]*E[S(i+b:a+i+b,j)]

a为相关算法中所取脉冲个数，b为相关取样间隔，floor是向下取整；S(i:a+i,j)表示取出矩阵S中第j列，第i行到i+a行的数据作为一个向量，E()表示对向量取平均值；

时域平均模块，用于对多条散射曲线在时域上进行平均，得到矩阵T：

其中

Tij＝sqrt{E[S(i:a+i,j)]*E[S(i+b:a+i+b,j)]}

Sqrt()表示开根号；

比值模块，用于计算矩阵P：

其中

Pij＝Rij/Tij；

事件点获取模块，用于分析矩阵P的相关曲线，寻找尖峰，定位尖峰处为事件点。

3.一种光纤振动传感系统，其特征在于，该系统包括依次连接的激光器、脉冲调制器、光放大器、环形器、光电探测器、采集卡、处理器，该环形器的一个端口还连接待测光纤；

激光器发出的激光经脉冲调制器进行调制，调制光经光放大器放大，放大后的信号光经环形器进入待测光纤，待测光纤反射回来的瑞利散射光通过光电探测器进行光电转换，采集卡采集瑞利散射电信号；通过处理器对瑞利散射电信号进行处理，消除干涉衰落并定位事件点；所述处理器为权利要求2中所述的振动信息定位处理器。

4.根据权利要求3所述的种光纤振动传感系统，其特征在于，所述激光器为窄线宽激光器，输出功率为13mw，波长为1550.12nm的窄线宽激光。

5.根据权利要求3所述的种光纤振动传感系统，其特征在于，所述脉冲调制器为光纤耦合声光调制器。

6.根据权利要求3所述的种光纤振动传感系统，其特征在于，所述放大器为EDFA掺饵光纤放大器。

7.根据权利要求3所述的种光纤振动传感系统，其特征在于，所述探测器为PD光电转换器。

8.根据权利要求3所述的种光纤振动传感系统，其特征在于，所述待测光纤为单模光纤。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其具有可被处理器执行的计算机程序，该计算机程序执行如权利要求1的分布式振动传感器消除干涉衰落的振动信息定位方法的步骤。