[发明专利]一种提升相位敏感光时域反射计传感距离的系统

权利要求书

1.一种提升相位敏感光时域反射计传感距离的系统，其特征在于，包括光源模块、传感光路模块以及自适应信号处理模块；

所述光源模块产生探测光与本征光并传入传感光路模块，探测光传入到传感光纤的后向散射光与本征光在所述传感光路模块相干后传入自适应信号处理模块；

所述自适应信号处理模块对传入的相干光依次进行光电转换、预处理以及采样后送入计算机得到检测结果，所述预处理包括分段式放大、幅度解调以及自适应滤波，其中，自适应滤波时，通过估计信号互相关矩阵并引入频率旋转向量获得滤波器系数，对信号进行自适应滤波。

2.如权利要求1所述的提升相位敏感光时域反射计传感距离的系统，其特征在于，所述光源模块包括激光器、第一耦合器、光脉冲调制器和光纤放大器；

所述激光器产生的光信号由第一耦合器分束成探测光与本征光两束，所述探测光依次经光脉冲调制器调制和光纤放大器功率放大后注入传感光路模块，本征光直接注入传感光路模块。

3.如权利要求1或2所述的提升相位敏感光时域反射计传感距离的系统，其特征在于，所述传感光路模块包括光分路器、传感光纤、第二耦合器；

所述光分路器将输入的探测光路由到待测传感光纤，并将产生的后向散射光路由到第二耦合器，所述第二耦合器将输入的本征光和后向散射光进行干涉后输出相干光至自适应信号处理模块。

4.如权利要求1或3所述的提升相位敏感光时域反射计传感距离的系统，其特征在于，所述自适应信号处理模块包括平衡光电探测器、自适应信号处理单元、传感信号处理单元；

所述平衡光电探测器将输入的相干光转换为电信号并输入自适应信号处理单元，所述自适应信号处理单元对电信号依次进行分段式放大、幅度解调以及自适应滤波后输入至传感信号处理单元，所述传感信号处理单元对输入信号进行采集后送入计算机得到检测结果。

5.如权利要求4所述的提升相位敏感光时域反射计传感距离的系统，其特征在于，分段式放大时，对电信号进行 高倍数放大；幅度解调时，对放大后的电信号通过幅度解调以补偿原信号，提升信噪比。

6.如权利要求1所述的提升相位敏感光时域反射计传感距离的系统，其特征在于，自适应滤波时采用的滤波器系数的获取方式为：将自适应滤波的原信号经转置运算后同时与频率旋转向量和原信号点乘获得中间结果矩阵，中间结果矩阵取逆运算后与频率旋转向量点乘获得滤波器系数。

7.如权利要求4所述的提升相位敏感光时域反射计传感距离的系统，其特征在于，所述传感信号处理单元对输入信号进行采集后送入计算机，所述计算机对送入的采样信号中承载的待测物理量进行检测，实现长距离的相位敏感光时域反射计传感，所述待测物理量包括定位数据、振动频率数据。