[发明专利]一种基于二次相关的OFDR系统振动检测方法、系统、存储介质和终端

权利要求书

1.一种基于二次相关的OFDR系统振动检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

获取OFDR系统的参考信号和测试信号；

对参考信号和测试信号进行预处理，得到参考信号和测试信号各自的分段波长域信号；

对所有对应分段的参考信号的波长域信号和测试信号的波长域信号进行处理，得到振动信息，包括：

对参考信号的波长域数据进行自相关运算，得到自相关运算数据；

对参考信号的波长域数据和测试信号的波长域数据进行互相关运算，得到第一互相关运算数据；

对自相关运算数据和第一互相关运算数据进行互相关运算。

2.根据权利要求1所述的一种基于二次相关的OFDR系统振动检测方法，其特征在于：所述对参考信号和测试信号进行预处理，得到参考信号和测试信号各自的分段波长域信号，包括：

对参考信号和测量信号分别进行快速傅里叶变换，即将光频域信息转换到对应传感光纤中各个位置的距离域信息；

对所得到的两组距离域信息，在距离域上用一定大小的窗口滑动分割成N等份，其中每一份为一个分段信号；

对分段信号进行逆傅里叶变换，得到参考信号与测试信号各自的局部瑞利散射光谱，即参考信号与测试信号各自的分段波长域信号。

3.根据权利要求1所述的一种基于二次相关的OFDR系统振动检测方法，其特征在于：所述对参考信号的波长域数据进行自相关运算，得到自相关运算数据，具体计算如下：

R₁₁(τ)＝E[x₁(t)x₁(t+τ)]

式中，x₁(t)和x₁(t+τ)分别表示t时刻和t+τ时刻的参考信号的波长域数据，E[]表示

所述对参考信号的波长域数据和测试信号的波长域数据进行互相关运算，得到第一互相关运算数据，具体计算如下：

R₁₂(τ)＝E[x₁(t)x₂(t+τ)]

式中，x₂(t+τ)表示t+τ时刻的测试信号的波长域数据；

所述对自相关运算数据和第一互相关运算数据进行互相关运算，具体计算如下：

R_RR(τ)＝E[R₁₁(τ)R₁₂(τ)]。

4.根据权利要求1所述的一种基于二次相关的OFDR系统振动检测方法，其特征在于：所述系统振动检测方法替换为系统应变检测方法，所述振动信息替换为应变信息；或：

所述系统振动检测方法替换为系统温度检测方法，所述振动信息替换为温度信息。

5.一种基于二次相关的OFDR系统振动检测系统，其特征在于：包括：

信号获取模块，用于获取OFDR系统的参考信号和测试信号；

预处理模块，用于对参考信号和测试信号进行预处理，得到参考信号和测试信号各自的分段波长域信号；

振动信息计算模块，用于对所有对应分段的参考信号的波长域信号和测试信号的波长域信号进行处理，得到振动信息，包括：

自相关运算子模块，用于对参考信号的波长域数据进行自相关运算，得到自相关运算数据；

第一互相关运算子模块，用于对参考信号的波长域数据和测试信号的波长域数据进行互相关运算，得到第一互相关运算数据；

第二互相关运算子模块，用于对自相关运算数据和第一互相关运算数据进行互相关运算。

6.根据权利要求5所述的一种基于二次相关的OFDR系统振动检测系统，其特征在于：所述预处理模块包括：

快速傅里叶变换子模块，用于对参考信号和测量信号分别进行快速傅里叶变换，即将光频域信息转换到对应传感光纤中各个位置的距离域信息；

分段子模块，用于对所得到的两组距离域信息，在距离域上用一定大小的窗口滑动分割成N等份，其中每一份为一个分段信号；

逆傅里叶变换子模块，用于对分段信号进行逆傅里叶变换，得到参考信号与测试信号各自的局部瑞利散射光谱，即参考信号与测试信号各自的分段波长域信号。