[发明专利]一种布里渊谱自适应分析方法

说明书

技术领域

本发明属于光纤传感技术领域，尤其涉及的是一种布里渊谱自适应分析方法。

背景技术

光纤应变传感器由于不受电磁辐射影响，能在恶劣环境下长期工作，安全、可靠、灵敏度高，在工程上的应用也越来越多，尤其是基于布里渊散射信号探测的光纤分布式传感系统，是目前分布式光纤传感的主要研究方向，由于布里渊散射谱的频移与光纤的应变呈线性关系，通过检测光纤沿线各点的布里渊频移可得到光纤的应力分布信息。正因如此，在该传感系统中，光纤应力分布测试仪是测试光纤应变分布的不可或缺的测试仪器，其对光纤沿线各点布里渊谱的分析结果也将直接影响到最终的分布式应变测试精度。

对于光纤应力分布测试仪，在进行布里渊谱分析过程中，现有的技术主要是采用基于洛伦兹曲线拟合方法，当探测光脉冲小于20ns时，由于布里渊探测光脉宽小于声子寿命，采用洛伦兹曲线拟合方法拟合的布里渊谱谱宽和中心频率误差较大，最终导致较大的应变计算误差。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种布里渊谱自适应分析方法。

本发明的技术方案如下：

一种布里渊谱自适应分析方法，其中，包括以下步骤：

步骤101：判定测试数据是否超出光纤范围，是则结束，否则执行下一步；

步骤102：快速计算所述测试数据的基础布里渊谱特征值；

步骤103：选定最合适的拟合函数；

步骤104：根据特征值与所述拟合函数，选定最优拟合方法，对所述测试数据进行分析，如计算完成则输出计算结果，分析过程结束；如计算未完成，则执行下一步

步骤105：选定所述拟合函数对应的次级数据库中更换次级拟合方法，对所述测试数据进行分析，如计算完成则输出计算结果，分析过程结束；如计算未完成，则执行下一步；

步骤106：选定所述拟合函数对应的最终数据库中更换最终拟合方法，对所述测试数据进行分析，如计算完成则输出计算结果，分析过程结束；如计算未完成，则分析过程结束。

进一步，步骤101中，所述测试数据是根据损耗阈值LT及布里渊谱测试数据进行判定。

进一步，所述损耗阈值LT根据布里渊谱测试数据的测试量程及脉冲宽度进行选择。

进一步，步骤103中，所述最合适的拟合函数是在自适应数据库中，根据测试参数选定；所述最合适的拟合函数为高斯拟合函数，或洛仑兹拟合函数；所述测试参数为对所述测试数据进行应变和/或温度测试所得的参数。

进一步，步骤104中，所述最优拟合方法为在自适应数据库中拟合函数对应的最佳数据库中选定。

进一步，步骤104中所述的拟合方法为以计算速度及计算精度为约束选定具体的拟合方法。

进一步，步骤105或步骤106中，所述选定拟合函数都在自适应数据库中进行选定。

进一步，步骤105中所述的拟合方法为以计算速度及适应性为约束选定具体的拟合方法。

进一步，步骤106中所述的拟合方法为对所述测试数据进行多点平滑处理后而进行的选定。

采用上述方案，可以实现计算速度快、效率高；对布里渊散射谱分析快速、准确，无漏点。

附图说明

图1为本发明的一种布里渊谱自适应分析方法流程图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。

实施例1

如图1所示，本发明提供一种布里渊谱自适应分析方法，其中，包括以下步骤：

步骤101：判定测试数据是否超出光纤范围，是则结束，否则执行下一步；其中测试数据为布里渊谱测试数据；并根据损耗阈值LT及布里渊谱测试数据来判定是否超出光纤范围；

步骤102：快速计算所述测试数据的基础布里渊谱特征值所述损耗阈值LT根据布里渊谱测试数据的测试量程及脉冲宽度进行选择；

步骤103：选定最合适的拟合函数；所述最合适的拟合函数是在自适应数据库中，根据测试参数选定；所述最合适的拟合函数为高斯拟合函数，或洛仑兹拟合函数；所述测试参数为对所述测试数据进行应变和/或温度测试所得的参数；