[发明专利]一种基于自校准全光纤多普勒电缆长度测试方法及装置

权利要求书

1.一种基于自校准全光纤多普勒电缆长度测试方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)将两个同频率的激光器同时照射在电缆的不同位置，产生漫反射由两台型号相同的光电探测器接收，接着对两个转换后的电信号进行前置处理；

(2)再传输至信号处理模块，先进行取样积分处理，再进行快速傅里叶变换提取多普勒频率，并采取频谱细化和频谱校正对两个多普勒频率的频谱进行优化，最终得到两个速度值；

(3)将两个数值记录并进行对比，判断速度值是否在误差范围内，若不在，将对激光器1(1)进行稳频处理，从而优化光源，最终经过多次测量，得出一组数据值，取其中最优速度解，并对其进行积分得到被测电缆长度。

2.如权利要求1所述的一种基于自校准全光纤多普勒电缆长度测试方法，其特征在于：所述步骤(1)为：依据多普勒效应，光源发出一束光，照射在被测物体上，同时在被测物体的表面发生散射，这时被测物接收到的光的频率和光源发出的光频率是不同的，因此两者之间产生了一个频差，而这一频率被光电探测器接收并转换，输出的信号则带有物体运动速度的信息。

3.如权利要求1所述的一种基于自校准全光纤多普勒电缆长度测试方法，其特征在于：所述步骤(2)为：经过光电探测器的光信号与电信号之间的转换，在将转换后的电信号进行放大和滤波后，对传输进来的信号进行取样积分处理，得到平均值，然后进行快速傅里叶变换提取多普勒频率，由于快速傅里叶变换运算后的频率点都是离散点，因此进一步的进行频谱细化，将这些频率点视为连续，并进一步校正得出较好的频谱，提高速度值的精确度。

4.如权利要求1所述的一种基于自校准全光纤多普勒电缆长度测试方法，其特征在于：所述步骤(3)为：当测得的速度值不够理想，则再次返回激光器1(1)进行激光器频率稳定调控，输入信号(7-1-2)经过鉴频器(7-1)后，鉴频器会发出相应的鉴频信号(7-1-3)，传输给控制器(7-4)，这时控制器(7-4)就会依据传输的鉴频信号(7-1-3)对激光器1(1)进行频率调控，使得其输出频率更加稳定，经过数次自行校准，提高速度解的精确度。

5.一种基于自校准全光纤多普勒电缆长度测试装置，其特征在于：包括激光器1(1)、激光器2(2)、光电探测器1(3)、光电探测器2(4)、前置处理模块(5)、信号处理模块(6)、稳频处理模块(7)、被测电缆(8)，其中，激光器1(1)、激光器2(2)、光电探测器1(3)、光电探测器2(4)、稳频处理模块(7)均由光纤连接。

6.如权利要求5所述的一种基于自校准全光纤多普勒电缆长度测试装置，其特征在于：所述的激光器1(1)、激光器2(2)为半导体激光器，且用于发射激光照射到被测电缆(8)上。

7.如权利要求5所述的一种基于自校准全光纤多普勒电缆长度测试装置，其特征在于：所述的光电探测器1(3)、光电探测器2(4)用于接收激光束照射在电缆上所产生的反射光，然后将光信号转换成电信号，并传输至前置处理模块(5)对接收的电信号进行放大和滤波。

8.如权利要求5所述的一种基于自校准全光纤多普勒电缆长度测试装置，其特征在于：所述的信号处理模块(6)对处理过的电信号进行取样积分降噪后，通过快速傅里叶变换提取多普勒频率，并进行频谱细化和校正。

9.如权利要求5所述的一种基于自校准全光纤多普勒电缆长度测试装置，其特征在于：所述的稳频处理模块(7)对激光器1(2)进行频率稳定处理后，继续进行测量工作，并与激光器2(2)测量值进行比较，最终取最优速度值，起到自动校准的作用。