基于参数优化随机脉冲编码的长距离BOTDR传感系统研究
摘要
传统的单脉冲布里渊光时域反射仪（BOTDR）在长距离探测时存在信噪比较低的问题，导致传感距离难以进一步增加。本研究采用随机脉冲编码方法提升BOTDR探测光的能量，并进一步通过编码参数优化来实现传感距离的增加。分析了随机脉冲序列信号的时域分布特征及自相关特性，阐述了随机脉冲探测BOTDR的解码原理，研究了编码码长及编码组数对自相关函数旁瓣噪声及解码精度的影响，并进行了仿真验证。搭建了长距离BOTDR传感系统，采用峰值功率为30 mW、编码码长为640 bit、编码组数为20的随机脉冲编码进行了实验验证。实验结果表明：长距离BOTDR传感系统在保持单码脉冲2 m空间分辨率的条件下，实现了81.23 km传感光纤末端布里渊频移的有效探测，测量均方根误差（RMSE）≤3 MHz。研究结果证明，通过优化随机数编码参数可以显著增加BOTDR传感距离。
引用本文（GB/T 7714）
姚志玺 Yao Zhixi, 王宇 Wang Yu, 孙志杰 Sun Zhijie, 等. 基于参数优化随机脉冲编码的长距离BOTDR传感系统研究[J]. Chinese Journal of Lasers, 2025.
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