[发明专利]保偏光纤应力传感的数据解调方法

摘要

一种保偏光纤应力传感的数据解调方法。包括：使用保偏光纤应力传感测试系统采集干涉信号，得到光电压数据；将光电压数据进行数据预处理，每n点做平均后得到新的光电压数据的数据量大小。用经验模态法将光电压数据信号分解为个IMF分量和一个余量；找出基底分量并识别出小耦合点；重构信号的耦合强度，应力大小可通过各点耦合强度来计算，从而实现了系统的分布式检测。计算信噪比等体现系统测试精度的指标。本发明方法可以有效提高保偏光纤应力传感系统的信噪比，增大弱耦合点的识别能力，提高耦合测试灵敏度。在信噪比较低的环境下，也能较好的检测出微应力。

主权项

1.一种保偏光纤应力传感的数据解调方法，其特征在于，该方法包括：第1、使用保偏光纤应力传感测试系统采集干涉信号，得到光电压数据；第2、将光电压数据进行数据预处理，每n点做平均后得到新的光电压数据，，为的数据量大小，目的是有效消除采集信号中的随机噪声，并能将数据量缩小n倍；第3、用经验模态法将光电压数据信号分解为个IMF分量和一个余量，即，其中，是平均后的光电压数据，是IMF分量，反映了不同的频率和幅度成分，是IMF分量的个数，，为的数据量大小，是一个余量，经验模态算法能将频率高的IMF分量首先提取出来；第4、从分解出的IMF分量中找出基底分量并识别出小耦合点，具体方法如下：将分解出的各个IMF分量分别与余量相加，即，求出各自的耦合强度分布用于判定基底和小耦合点；普遍采用的耦合强度计算方法为：，其中和分别为耦合点干涉包络和主极大干涉包络的幅值；因为余量是信号的趋势项，可以代表信号的直流分量；结合保偏光纤应力传感系统特性，基底分量是最先识别出的有用信号，定义为，可以认为是能识别出小耦合点的第一个分量；由耦合点的物理特性，耦合强度高于平均水平10dB即判定为小耦合点，因此可以方便地从图中识别出小耦合点及其作用范围，将该IMF分量中含有小耦合点的范围叠加至基底分量以重构信号，即，其中是各IMF中小耦合点部分；第5、重构信号的耦合强度，应力大小可通过各点耦合强度来计算，从而实现了系统的分布式检测。