研究目的
比较三种组合算法(EGC、SC、MRC)在φ-OTDR系统中极化分集接收的性能,评估指标包括定位信号的信噪比、恢复振动信号的信噪比以及计算成本。
研究成果
SC算法定位性能较差,不适用于该系统。EGC算法复杂度最低且定位性能一般,适合实时定位场景。MRC算法表现最优,在高信噪比入侵定位系统中具有应用前景。合理选择算法可优化系统性能与资源配置。
研究不足
该研究仅限于在特定配置的φ-OTDR系统中比较三种特定的组合算法。性能可能因不同的系统配置或环境条件而有所变化。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用180°混合器实现极化分集,并探究了三种合成算法:等增益合成(EGC)、选择合成(SC)和最大比合成(MRC)。
2:样本选择与数据来源:
展示了10公里的传感范围和2.5米的空间分辨率。
3:5米的空间分辨率。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:超窄线宽激光器、光耦合器、保偏光纤、偏振分束器、平衡光电探测器、数据采集卡。
4:实验步骤与操作流程:
将探测光以25纳秒的脉冲持续时间和8千赫兹的重复频率发送至传感光纤。使用压电陶瓷换能器(PZT)对传感光纤施加正弦振动。
5:数据分析方法:
基于定位信号的信噪比、恢复振动信号的信噪比及计算成本对算法性能进行比较。
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获取完整内容-
ultra-narrow linewidth laser
Source of probe light for the φ-OTDR system
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optical coupler
Splits light into probe and reference paths
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polarization-maintaining fiber
Maintains polarization state of light
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polarization beam splitter
Splits light into two orthogonal polarization states
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balanced photodetectors
Detects the backscattered light
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data acquisition card
Samples the electrical signals from the photodetectors
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piezo transducer
PZT
Exerts sinusoidal vibration on the sensing fiber
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