[发明专利]提高安全状态的相敏光时域反射仪脉冲发生频率调节方法

权利要求书

1.一种提高安全状态的相敏光时域反射仪脉冲发生频率调节方法，其特征在于，所述方法包括：

1)自采集信号始端向末端遍历原始信号x₀(t)，每隔k个点取一个采样点共同组成x₁(t)；同时以k个采样点为移动间隔，在k个采样点内随机选取一个采样点共同组成x₂(t)；

2)对信号x₁(t)和x₂(t)合并，产生降采样后的时域信号x(t)，并对其进行分割处理；

3)消除分割处理后的时域信号x(t)的振铃效应及边缘毛刺，设置剔除阈值参数k_delete，对时间间隔ΔT内x_i(t)'的N个采样点在不同离散数组x_i(t)'首端顺序剔除k_delete·N个采样点，在x_i(t)'末端逆序剔除k_delete·N个采样点，将x_i(t)'剩余的采样点数记为n₀，处理后的信号x_i(t)'记为x_i(t)，并进行曲线平滑处理；

4)对平滑后的采样信号X_i'(t)做单次线性插值，从采样信号X_i'(t)首端向末端遍历，通过线性插值得到插值后的采样信号X_i(t)；

5)对曲线X_i(t)重复执行步骤3)一次，对数据预处理后的信号X_i(t)提取特征脉冲与特征噪声，设置动态阈值T_p对信号中有效脉冲成分进行提取；

6)根据曲线特征参数F_i与状态判断参数K_i判断当前系统状态变化趋势；若当前脉冲发生频率f_g在限制频率范围[f_down,f_up]内，调节脉冲发生频率f_g。

2.根据权利要求1所述的一种提高安全状态的相敏光时域反射仪脉冲发生频率调节方法，其特征在于，所述对信号x₁(t)和x₂(t)合并具体为：

式中，x_i(t)表示合并后降采样信号x(t)的第i个采样点，x_1i(t)、x_2i(t)表示降采样信号的第i个采样点。

3.根据权利要求1所述的一种提高安全状态的相敏光时域反射仪脉冲发生频率调节方法，其特征在于，所述进行曲线平滑处理为：

设置加权平滑算子平滑算子中元素取值的计算式为σ为(0,1)的实数。

4.根据权利要求1所述的一种提高安全状态的相敏光时域反射仪脉冲发生频率调节方法，其特征在于，所述动态阈值T_p为：

对X_ij上所有幅值超过T_p的采样点计算其均方根作为特征脉冲的典型值X_pulse；设置动态阈值T_s对信号中特征噪声进行提取，T_s的计算公式为：

其中，对所有幅值低于T_s的采样点计算其均值作为非特征信号典型值X_s。

5.根据权利要求4所述的一种提高安全状态的相敏光时域反射仪脉冲发生频率调节方法，其特征在于，

所述曲线特征参数F_i的计算公式为：

F_i＝X_pulse/X_s

所述状态判断参数K_i的计算公式为：

其中，F_i-1、F_i-2、F_i-3分别为当前脉冲频率调节周期前ΔT、2ΔT、3ΔT个时间周期的曲线特征参数，用以判断光纤安全状态的变化趋势。

6.根据权利要求1所述的一种提高安全状态的相敏光时域反射仪脉冲发生频率调节方法，其特征在于，所述调节脉冲发生频率f_g为：

根据初始化的脉冲上限频率f_up与下限频率f_down设置动态调频步长f_step，f_step的计算公式为