[发明专利]一种分布式光纤声波传感系统中的相干衰落噪声抑制方法

权利要求书

1.一种分布式光纤声波传感系统中的相干衰落噪声抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，将n个连续时间序的探测脉冲分别在传感光缆上产生的背向瑞利散射信号与本地参考光进行相干拍频得到n个所述拍频信号，并将n个所述拍频信号按照所述探测脉冲的时间顺序排序；

步骤二，所述拍频信号射向探测器，并经所述探测器探测，转换成电信号，其中，所述传感光缆上依次设置有m个等间隔设置的光纤采样点；

步骤三，所述信号采集处理模块对所述电信号进行相位调解得到所述背向瑞利散射信号的复振幅其中，k为所述背向瑞利散射信号的时间序，1≤k≤n，j为所述光纤采样点对应的序号，1≤j≤m，所述背向瑞利散射信号的振幅为A(k,j)，相位为

步骤四，将每个时间序的所述背向瑞利散射信号的复振幅以第一个时间序的所述背向瑞利散射信号的相位作为参考进行旋转，得到n个旋转后复振幅对每个所述旋转后复振幅在以m个所述光纤采集点形成的空间域以a个第一采样间距为第一窗口进行移动求和得到对应的求和后复振幅其中，1≤j≤m-a，所述第一采样间距为相邻两个光纤采样点的间距；

步骤五，根据所述求和后复振幅求得求和后振幅A_f(k,j)＝abs[r(k,j)]和求和后相位

步骤六，将n个所述求和后相位分别在所述空间域上进行第二窗口滑动差分计算，得到n条差分相位曲线；

步骤七，对所述差分相位曲线在n个探测脉冲的时间序形成的时域上进行相位解缠绕得到解缠绕后差分相位，根据每个所述第二窗口上所述解缠绕后差分相位在时域上离散程度对振动位置进行定位。

2.根据权利要求1所述的一种分布式光纤声波传感系统中的相干衰落噪声抑制方法，其特征在于，所述步骤六中，对所述求和后相位在空间域以b个所述第一采样距离为所述第二窗口进行滑动差分，得到n条所述差分相位曲线其中，1≤k≤n，1≤j≤m-b-a，b为为相邻两个所述光纤采样点间距的正整数倍。

3.根据权利要求1所述的一种分布式光纤声波传感系统中的相干衰落噪声抑制方法，其特征在于，所述步骤六中，将传感光缆上以c个所述第一采样距离为间隔进行分段，得到(m-a)/c个分段，并对该(m-a)/c个分段按照探测脉冲的传播方向依次排序，将第p个分段中所述求和后振幅A_f(k,j)＝abs[r(k,j)]在时域上均值最大的所述光纤采样点j_p对应的所述求和后相位作为该分段的分段相位对所述分段相位在空间域以b₂个第二采样距离为所述第二窗口进行滑动差分，得到n条所述差分相位曲线其中，p为所述分段对应的序号，1≤p≤(N-a)/c-b₂，所述第二采样距离为c个所述第一采样距离。

4.根据权利要求3所述的一种分布式光纤声波传感系统中的相干衰落噪声抑制方法，其特征在于，对所述传感光缆进行等间隔分段得到q个分区，按照所述探测脉冲的传播方向对每个所述分区进行顺序排号，q个所述分区分别对应的c沿着所述探测脉冲的传播方向呈递增变化。

5.根据权利要求1所述的一种分布式光纤声波传感系统中的相干衰落噪声抑制方法，其特征在于，对所述传感光缆进行等间隔分段得到q个分区，按照所述探测脉冲的传播方向对每个所述分区进行顺序排号，q个所述分区分别对应的a沿着所述探测脉冲的传播方向呈递增变化。

6.根据权利要求1所述的一种分布式光纤声波传感系统中的相干衰落噪声抑制方法，其特征在于，激光器射出的激光束经过第一光纤耦合器分成两路，一路激光束作为本地参考光进入第二光纤耦合器；另一路激光束经过所述声光调制器被调制成脉冲光，所述脉冲光经过光纤放大器放大后射入所述光环形器的第一端口并从所述光环形器的第二端口射向所述传感光缆，所述探测脉冲在所述传感光缆上产生的所述背向瑞利散射信号进入所述第二光纤耦合器与所述本地参考光进行相干拍频。

7.根据权利要求1所述的一种分布式光纤声波传感系统中的相干衰落噪声抑制方法，其特征在于，在所述步骤三中，所述信号采集处理模块先对所述电信号进行带通滤波，再对滤波后的所述电信号进行相位解调。