[发明专利]一种基于残缺谱拼谱的BOTDR互相关寻峰方法

摘要

本发明公开了一种基于残缺谱拼谱的BODTR互相关寻峰方法，在扫频频率一定的情况下，通过将获得的残缺谱进行拼谱，再将拼谱与标准洛伦兹曲线进行互相关运算，获得真实的布里渊谱峰值频率。同时，通过前序实验，在满足实际运用所需误差范围的基础上，确定拼谱次数，优化寻峰效率。本发明通过在测量后对数据进行拼接处理，在利用残缺谱获取真实布里渊频谱的峰值频率时合理利用互相关算法，提高残缺谱进行布里渊寻峰的效率和准确性，弥补了BOTDR对于快速变化的外部干扰的不敏感性，改善了BOTDR在极端环境下的传感效果，对实际工程应用具有重要意义。

主权项

一种基于残缺谱拼谱的BODTR互相关寻峰方法，其特征在于，包括前序实验步骤和实际检测步骤，其中，前序实验步骤包括以下具体步骤：步骤1，在外部干扰下，采用BOTDR系统进行检测，测试得到存在应力情况下的全谱布里渊谱线；步骤2，将步骤1中测得的全谱布里渊谱线与标准的洛伦兹曲线进行互相关，将互相关的结果减去参考值，从而得到全谱互相关的准确峰值频率，所述参考值是指标准洛伦兹曲线的峰值频率；步骤3，在外部干扰下，采用BOTDR系统进行S次检测，获得S个不同频段的残缺谱，S为正整数；步骤4，将步骤3中S个不同频段的残缺谱进行拼接得到近似全谱布里渊谱线；步骤5，对步骤4中拼谱得到的近似全谱布里渊谱线与标准的洛伦兹曲线进行互相关，将互相关的结果减去参考值，从而得到拼接的布里渊谱的峰值频率，所述参考值是指标准洛伦兹曲线的峰值频率；步骤6、判断步骤5得到的拼接的布里渊谱的峰值频率是否以90％以上的概率落在区间[νtotal‑2MHz，νtotal+2MHz]上：当结果为否，则修改S的取值并返回执行步骤3，当结果为是，则进入下一步骤；其中νtotal为步骤2得到的全谱互相关的准确峰值频率；步骤7、求得步骤5得到的拼接的布里渊谱的峰值频率与步骤2得到的准确峰值频率的差值，该差值为定值；实际检测步骤具体如下：步骤A、在外部干扰下，采用BOTDR系统进行M次检测，获得M个不同频段的残缺谱，M为前序实验步骤中S的最终取值；步骤B、将步骤A中M个不同频段的残缺谱进行拼接得到近似全谱布里渊谱线；步骤C、对步骤B中拼谱得到的近似全谱布里渊谱线与标准的洛伦兹曲线进行互相关，将互相关的结果减去参考值，从而得到拼接的布里渊谱的峰值频率，所述参考值是指标准洛伦兹曲线的峰值频率；步骤D、利用步骤7得到的差值对步骤C求得的峰值频率进行校准，获得最终布里渊谱峰值频率。