[发明专利]一种新型分布式光纤传感器偏振控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光纤传感器偏振控制方法，特别涉及一种新型分布式光纤传感器偏振控制方法。

背景技术

目前，由于单模光纤双折射的影响，使得双马赫-泽德型分布式光纤振动传感器的输出信号将会发生偏振退化和偏振相位漂移的现象，并且偏振的退化会使得干涉信号的可见度下降，导致传感器入侵检测性能降低甚至是失效，偏振相位漂移则会使输出信号时延改变，严重影响系统的定位功能。因此必须采取措施抑制偏振退化和偏振相位漂移现象，在这里我们要实现偏振控制，就需要我们根据目标函数不断改变偏振控制器的输入，但是由于外界环境处于缓慢变化和不确定的状态，会让偏振控制的初始偏振态和目标偏振态变成不可预知的，因此目标函数的形式是我们无法确定的，但若我们直接采用遍历的方法进行最优值的搜寻，则会耗费大量的时间。

发明内容

本发明的目的是为了解决偏振系统在进行偏振控制过程中所存在的诸多问题而提供的一种新型分布式光纤传感器偏振控制方法。

本发明提供的新型分布式光纤传感器偏振控制方法，其方法如下所述：

步骤一、混沌初始化，随机产生一个2维、每个分量数值在0-1的向量y₁＝(y₁₁，y₁₂)，由y_i+1j＝μy_ij(1-y_ij)，i＝1，2...，99...，j＝1，2，μ＝4，得到数个向量y₁，y₂，...y₁₀₀...；将zi的各个分量载波到优化变量的取值范围：x_ij＝a_j+(b_j-a_j)y_ij，i＝1，2，...，99...，j＝1，2，a_i，b_j分别为输入到挤压器上电压值的最小值和最大值；计算目标函数C，从数个初始群体中选择C值最大的数个解作为初始解X_i＝(V_i1，V_i2)，i＝1,2,...,20...，并随机产生数个初始速度vi,其中i＝1,2,...,20...；

步骤二、将各个初始粒子的C值当做个体极值cxbest_i0，初始解x_i当做个体极值位置cxbest_i0；根据各个粒子的个体极值cfbest_i0，找出全局极值gfbest₀和全局极值位置gxbest₀；

步骤三、对极值位置gxbest₀＝(gx₀₁，gx₀₂)进行混沌优化，随机产生一个2维、每个分量数值在0-1之间的向量u₀＝(u₀₁，u₀₂)；产生u_i＝(u_i1，u_i2)，u_i+1j＝4u_ij(1-u_ij)，j＝1，2将u_i的各个分量载波到混沌扰动范围[-β,β]内，其中β为相对挤压器上输入电压值较小的一个常数，扰动量Δx_i＝(Δx_i1，Δx_i2)为Δ_xij＝-β+2βu_ij，u₀＝u₁；在解空间对混沌变量经历的每一个可行解计算其C值，得到最优值cgf_0j和与之对应的最优位置cgx_0j，用cgx_0j取代当前群体中任意一个粒子的位置；

步骤四、根据公式

v_k+1＝c_ov_k+c₁(cbest_k-x_k)+c₂(gbest_k-x_k)，x_k+1＝x_k+v_k+1更新粒子的速度和位置，其中c₀,c₁,c₂为常数；