[发明专利]一种提高光纤振动传感器定位精度的自相关定位方法

摘要

一种提高光纤振动传感器定位精度的自相关定位方法，属于光纤传感技术领域。本发明方法采用基于相位生成载波技术的Sagnac分布式光纤振动传感原理，利用自相关算法对相位变化量进行解调得到扰动的位置信息。本发明方法改进了传统的陷波点定位方法在非冲击扰动下定位不准确问题，提高了单芯干涉型光纤振动传感器的扰动定位精度。

主权项

1.一种提高光纤振动传感器定位精度的自相关定位方法，其特征在于步骤如下：（1）将sagnac干涉型光纤振动传感器输出的两路光强信号I₁与I₂，经过探测器光电转换、放大与低通滤波后，得到两路输出光强信号U₁和U₂，采用公式对U₁和U₂进行信号处理，得到与扰动造成的相位变化信号成正比的监测信号；其中φ₀是扰动的振幅，φ₀₁和φ₀₂是两干涉光路的初始相位，J₁(φ₀)为一阶贝塞尔函数，B为常数；（2）对所述与成正比的监测信号的幅值进行监测，当监测信号的幅值超过设定的阈值时，截取包括超过阈值时刻及该时刻前后的一段时间的区间采样信号；（3）对所述的采样信号进行带通滤波，并对带通滤波后的采样信号进行自相关运算，设置时延周期不为零得到自相关运算结果；选择测量范围内自相关系数最大时对应的周期性变化信号的周期T；（4）利用公式计算得到扰动点的位置信息，其中X为扰动点与sagnac干涉型光纤振动传感器中的反射镜之间的距离，n为光纤折射率，c为光速。