[发明专利]一种光纤波长解调光谱峰值定位方法

摘要

本发明涉及一种光纤波长解调光谱峰值定位方法，属于光纤传感技术领域。该方法首先对获得的衍射光谱能量数据进行最大值检测，根据最大值确定合适的阈值，再用该阈值进行寻峰处理，将处理后的数据构建拟合数组，利用LM峰值定位算法对光谱进行准确峰值定位。该算法相对于现有的功率加权算法和高斯-多项式拟合算法，具有高精度定位光谱峰值的优点，通过简化后的数据处理过程，便于在数字电路上实现。

主权项

一种光纤波长解调光谱峰值定位方法，其待解调目标光谱为具有多个像元点的多峰值光谱，其特征在于，该峰值定位方法所包含的功能模块包括解调循环(100)、构建能量数组模块(101)、阈值检测模块(102)、寻峰处理模块(103)和波长拟合模块(106)，其中解调循环(100)又包括两个模块即构建拟合数组模块(104)和LM峰值定位模块(105)，定位方法的步骤包括：1)根据待解调目标光谱中N个像元点的光谱能量值P0[i]，利用构建能量数组模块(101)，构建各像元对应位置的能量数组P[i]，并取P[i]的最大值为Pmax，P[i]可以采用P[i]＝P0[i]‑P0[0]或者P[i]＝(P0[i]‑P0[0])Pmax两种方式构建，其中各像元对应位置的索引数组N[i]＝i+1，所述i＝0，1，...，N‑1；2)利用阈值检测模块(102)，根据待解调目标光谱及最大值Pmax选择合适的阈值参数a、b，并计算比较阈值Th＝Pmax/a+b；3)通过寻峰处理模块(103)，从N个像元点中得到索引分别为n1，n2，……，nM的共M个峰值，并从能量数组P[i]中查找各峰值对应位置的能量数组值也即有效被测FBG的返回值P[j]，其中j＝n1，n2，……，nM；4)对于第一个峰值n1，利用构建拟合数组模块(104)构建拟合数组，具体为：从n[i]和P[i]中取与n1相邻的索引为n1‑x，…，n1，…n1+y的L个数构建拟合数组X[k]和Y[k]，其中L＝x+y+1，k＝1，2，...，L，X[k]为Y[k]的索引数组，令X[k]＝1，2，...，L；5)通过LM峰值定位模块(105)，对数据X[k]和Y[k]利用LM算法进行峰值定位，得到第一个峰值n1对应的中心像元索引值；6)对于步骤3)中得到的索引为n1以后的各峰值，执行解调循环100()也即重复步骤4)和步骤5)，得到峰值分别为n2，……，nM时对应的中心像元索引值；7)运用多项式拟合将各峰值对应的中心像元索引值转换为中心波长。