[发明专利]基于弱光栅阵列分布式传感预处理系统与寻峰方法

权利要求书

1.一种基于弱光栅阵列分布式传感预处理系统，其特征在于，包括：

前置电路，包括顺次连接的激光器、掺铒光纤放大器、耦合器，该耦合器的两个输出端分别连接第一环形器和第二环形器，所述第一环形器连接刻有弱光栅阵列的光纤，所述第二环形器连接空白光纤；

下位机FPGA高速采集器，通过脉冲调制器与所述激光器连接，并通过第一光电探测器和所述第一环形器连接，通过第二光电探测器和所述第二环形器连接；该下位机FPGA高速采集器包括自适应滤波器，该自适应滤波器根据从弱光栅阵列的光纤与空白光纤中反射回来的信号进行相抵，消除噪声；

上位机，与下位机FPGA高速采集器通信连接，发送控制指令给下位机FPGA高速采集器；并对下位机FPGA高速采集器上传的信号进行寻峰，储存所有的峰值和对应坐标。

2.根据权利要求1所述的基于弱光栅阵列分布式传感预处理系统，其特征在于，所述自适应滤波器为LMS自适应滤波器。

3.根据权利要求2所述的基于弱光栅阵列分布式传感预处理系统，其特征在于，所述自适应滤波器包括：

输入信号寄存器，用于传递和存储空白光纤的串扰信号；

抽头合集寄存器，用于传递和存储滤波器各个系数的抽头合集；

数据选择器，用于选择对应下位机FPGA高速采集器采集的信号和滤波器系数进入乘法器；

乘法器模块，用于进行对应下位机FPGA高速采集器采集的信号和滤波器系数的乘积运算，并将乘积的值传递到累加器模块；

累加器模块，用于将乘法器模块每次输出的值保存并累加，再与光栅光纤信号相加，输出目标信号；

抽头更新模块，用于更新抽头合集；

多个定时器，用于校正时序、输出滤波后的有效结果。

4.根据权利要求1所述的基于弱光栅阵列分布式传感预处理系统，其特征在于，上位机的寻峰方法包括步骤：

Step1、初始化校正系数α及信号强度阈值T，当信号强度超过阈值T时，通过比较反射峰的峰值得到第一个反射峰的坐标值，保存该坐标值和峰值；

Step2、将第一个峰值位置作为基准，从基准坐标向后寻找理论峰值点坐标；

Step3、从理论峰值点坐标处左右各遍历α个点的强度，找到实际光栅峰值和坐标并保存；

Step4、判断实际光栅峰值是否大于T，若否则将该实际光栅峰值标记，并将校正系数α+1；若是，且α1，则将α-1，重新回到步骤Step2，将当前峰值位置作为基准，从基准坐标向后寻找下一个理论峰值点坐标。

5.根据权利要求1所述的基于弱光栅阵列分布式传感预处理系统，其特征在于，所述下位机FPGA高速采集器通过定时器的方式发射对应频率的电脉冲信号通过脉冲调制器对激光器进行调制。