基于差分-补偿-积累算法的Ф-OTDR系统相位解调方法
摘要
基于相位敏感光时域反射计的分布式声波传感系统常用于振动信号的检测，但在相位解调时容易产生相位模糊现象，导致解调后的相位值失真、难以准确反映振动信息。针对相位模糊问题，本文提出一种基于差分-补偿-积累的相位解调算法，可有效避免相位变化幅度超出2π时产生的相位错乱现象，实现振动信号相位信息的准确提取。首先，对数字正交相位解调得到的相位信号进行一次后向差分，消除积累的相位噪声，避免相位噪声的全局传播，最小化误差；然后，在差分域选择合适的补偿系数对相位信号进行补偿，扩大差分-补偿-积累方法的解调范围；最后，将补偿后的相位进行累加获得准确的相位值。实验结果表明，本文方法在10 m空间分辨率下实现了20、60、100 Hz振动信号的重建，并有效降低了相位噪声的干扰，提升了系统信噪比。
引用本文（GB/T 7714）
张立欣 Zhang Lixin, 康清华 Kang Qinghua, 黄达 Huang Da, 等. 基于差分-补偿-积累算法的Ф-OTDR系统相位解调方法[J]. Acta Optica Sinica, 2024.
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