分布式声波传感系统中IQ解调方法的影响因素 |
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作者姓名: | 赵丽娟 张旭哲 徐志钮 陈永辉 |
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作者单位: | 1. 华北电力大学电气与电子工程学院;2. 华北电力大学河北省电力物联网技术重点实验室;3. 华北电力大学保定市光纤传感与光通信技术重点实验室 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(62171185,62273146);;河北省自然科学基金(E2020502010);;河北省省级科技计划(SZX2020034); |
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摘 要: | 为了获得相关因素对基于相干探测相敏光时域反射计(φ-OTDR)的分布式声波传感(DAS)系统测量准确性的影响规律,根据光纤中后向瑞利散射理论建立相干探测φ-OTDR仿真模型。基于该模型生成不同测量参数下的后向瑞利散射信号,采用IQ解调算法确定了振动位置、还原了振动信号,计算了振动检测信噪比和失真度。结果表明:采样率可以小于声光调制器(AOM)频率的2倍;宽范围内随着采样率的提高,振动检测信噪比与失真度不是严格单调增加或降低;模数转换器(ADC)量化位数在8~16位范围内变化时对系统解调结果的影响不大;随着入射光脉冲宽度减小、振动点与入射端距离增加,振动检测信噪比分别呈双指数、线性规律下降,失真度分别呈双指数、幂函数规律增加;随着掺铒光纤放大器(EDFA)放大倍数提高,振动检测信噪比呈幂函数规律提升,失真度在高、低噪声时分别呈幂函数、双指数规律下降。
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关 键 词: | 传感器 分布式声波传感器 φ-OTDR IQ解调 振动检测 影响因素 |
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