研究目的
研究主成分分析（PCA）技术在用于振动检测的相位敏感光时域反射仪（Φ-OTDR）传感数据去噪中的应用。
研究成果
主成分分析(PCA)应用于Φ-OTDR传感数据能有效降噪并增强振动检测，信噪比从11.5分贝显著提升至23.3分贝。该方法在分布式光纤传感系统实际应用中展现出潜力。
研究不足
该研究的振动传感范围限制在1公里，空间分辨率为10米。保偏配置的复杂性和成本可能会限制其实际应用。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用主成分分析（PCA）对Φ-OTDR传感数据进行降噪处理以增强振动检测效果。
2：样本选择与数据来源：
实验使用外差式Φ-OTDR系统，其传感距离为1公里，空间分辨率为10米。
3：实验设备与材料清单：
包括超窄线宽激光器、正交（I/Q）调制器、保偏（PM）耦合器、环形器、偏振控制器（PC）、可调光衰减器（VOA）、平衡光电探测器（BPD）以及压电换能器（PZT）。
4：实验步骤与操作流程：
将激光输出分束、调制后注入传感光纤，对后向散射信号进行相位解缠与降噪处理。
5：数据分析方法：
通过计算信噪比（SNR）评估降噪效果，并采用标准差验证信噪比的提升。
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获取完整内容-
ultra-narrow-line width laser
Used as the light source for the Φ-OTDR system.
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In-phase/Quadrature (I/Q) modulator
Modulates one branch of the laser output to generate the pulsed probe wave.
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Polarization Maintaining (PM) coupler
50:50
Splits the laser output into two branches.
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Circulator
Injects the probe pulse into the sensing fiber and directs the backscattered signal.
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Polarization Controller (PC)
Matches the LO with the selected polarization branch of the coupler.
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Variable Optical Attenuator (VOA)
Adjusts the powers of the LO.
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Balanced Photodetector (BPD)
Converts the optical signals into electrical signals.
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Piezo Transducer (PZT)
Used as the test point for vibration detection.
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