[发明专利]一种基于子集窗长度优化算法的分布式光纤应变解调方法

权利要求书

1.一种基于子集窗长度优化算法的分布式光纤应变解调方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：采用光频域反射计方法采集被测光纤中的瑞利散射谱信息，其中瑞利散射谱信息包括参考瑞利散射谱和测量瑞利散射谱；

S2：采用子集窗长度优化算法计算该组瑞利散射谱的子集窗长度；

S3：根据S2中得到的子集窗长度在距离域上对测量瑞利散射谱和参考瑞利散射谱进行截断，得到若干个距离域上的测量子集和参考子集；

S4：将S3得到的距离域上的测量子集和参考子集进行逆傅立叶变换，此时测量子集和参考子集变换到谱域，对谱域上的各组测量子集和参考子集进行互相关分析得到每组子集的频谱偏移量ΔF；

S5：将每组子集的频谱偏移量ΔF转换为被测光纤中的应变信息ε；

所述参考瑞利散射谱的子集窗长度采用如下方式获取：

S21：计算当前瑞利散射谱中的噪声方差D(η)；

S22：根据所需的应变计算精度σ(ε)，通过公式计算瑞利散射谱品质因子阈值Q_t；

S23：设置应变测量的空间分辨率为M，计算该光纤的子集数量子集窗长度初始值W＝M，子集窗扩展步长S＝1；

S24：对谱域上的瑞利散射谱数据进行傅里叶变换，用长度为W的子集窗在变换得到的距离域数据上截取K个子集；

S25：将每个子集进行补零至I个点的傅里叶逆变换，计算子集的信号强度梯度平方和和瑞利散射谱品质因素Q，其中其中δ_n＝g_n+1-g_n；

S26：判断当前子集窗长度下的品质因子Q是否超过阈值Q_t，如果超过阈值Q_t，则子集窗长度即为M；

如果未超过阈值Q_t，则子集窗长度为W＝M+S，并令S＝S+1，重复进行步骤S24、S25、S26直到品质因子Q超过阈值。