本发明专利技术实施例公开了一种应用于光纤预警系统中的自适应噪声抵消装置，用以解决现有技术中存在的在确定油气管道被破坏的位置时所采集的信号中信噪比特别低的技术问题。本发明专利技术公开的自适应噪声抵消装置包括混合光信号接口、光电转换单元、自适应滤波器、第一模数转换单元、噪声信号接口、第二模数转换单元和数字信号处理器，提高了混合光信号的信噪比，从而保证了光纤预警系统中定位单元能够根据数字信号处理器输出的信号精确、快速地定位噪声源，维护油气管道安全，避免虚警率过高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数字信号处理领域，尤其涉及一种应用于光纤预警系统中的自适应噪 声抵消装置。
技术介绍
油气管道极易遭受人为破坏，如何精确的确定油气管道被破坏的位置成为一个越 来越重要的问题。目前，光纤传感技术逐渐被应用于确定油气管道被破坏的位置这一过程中，但是 由于针对土壤震动信号的分析和处理，采用如统计模式等方法对其进行模式对比，但因为 油气管道的土壤振动信号存在多种特征交迭、背景噪音杂乱、不同信号特征相似度较大等 特点，所采集的信号中信噪比特别低，无法为油气管道被破坏的位置的确定提供准确的信 息，继而造成虚警率过高，导致管道维护人员无法获取准确的地点信息，人力物力浪费严 重。因此，现有技术中存在在确定油气管道被破坏的位置时所采集的信号中信噪比特 别低的技术问题。
技术实现思路
本专利技术实施例通过提供一种应用于光纤预警系统中的自适应噪声抵消装置，用以 解决现有技术中存在的在确定油气管道被破坏的位置时所采集的信号中信噪比特别低的 技术问题。 本专利技术实施例提供了一种应用于光纤预警系统中的自适应噪声抵消装置，包括： 混合光信号接口，用于接收所述光纤预警系统中光纤传感器单元采集的混合光信 号； 光电转换单元，与所述混合光信号接口相连，用于将所述混合光信号转换为混合 电信号；自适应滤波器，与所述光电转换单元相连，用于对所述混合电信号进行滤波处理， 获得处理后的混合电信号； 第一模数转换单元，与所述自适应滤波器相连，用于将所述处理后的混合电信号 转换为混合数字信号； 噪声信号接口，用于接收与所述光纤传感器单元对应的麦克风采集的环境噪声信 号； 第二模数转换单元，与所述噪声信号接口相连，用于将所述环境噪声信号转换为 环境噪声数字信号； 数字信号处理器，分别与所述第一模数转换单元和所述第二模数转换单元相连， 用于根据所述环境噪声数字信号对所述混合数字信号进行处理，以去除所述混合数字信号 中的环境噪声。 可选地，所述自适应噪声抵消装置还包括低通滤波器，所述低通滤波器设置于所 述噪声信号接口和所述第二模数转换单元之间，用于对所述环境噪声信号进行滤波处理。 可选地，所述数字信号处理器还包括一输出接口，所述输出接口与所述光纤预警 系统中的光纤预警系统的定位单元相连，用于将从所述混合数字信号中去除噪声而获得的 有用信号输出到所述定位单元中，使得所述定位单元根据所述有用信号定位有用信号源。 可选地，所述光纤传感器单元具体为光纤声音传感器和/或光纤振动传感器。 可选地，所述光电转换单元具体为光信号-电信号转换器。 可选地，所述第一模数转换单元具体为模数转换器。 可选地，所述数字信号处理器在根据所述环境噪声数字信号对所述混合数字信号 进行处理时，所采用的算法为时变步长参数的LMS算法。 可选地，所述时变步长参数的LMS算法的变步长y的公式为：【主权项】1. 一种应用于光纤预警系统中的自适应噪声抵消装置，其特征在于，包括： 混合光信号接口，用于接收所述光纤预警系统中光纤传感器单元采集的混合光信号； 光电转换单元，与所述混合光信号接口相连，用于将所述混合光信号转换为混合电信 号； 自适应滤波器，与所述光电转换单元相连，用于对所述混合电信号进行滤波处理，获得 处理后的混合电信号； 第一模数转换单元，与所述自适应滤波器相连，用于将所述处理后的混合电信号转换 为混合数字信号； 噪声信号接口，用于接收与所述光纤传感器单元对应的麦克风采集的环境噪声信号； 第二模数转换单元，与所述噪声信号接口相连，用于将所述环境噪声信号转换为环境 噪声数字信号； 数字信号处理器，分别与所述第一模数转换单元和所述第二模数转换单元相连，用于 根据所述环境噪声数字信号对所述混合数字信号进行处理，W去除所述混合数字信号中的 环境噪声。2. 如权利要求1所述的自适应噪声抵消装置，其特征在于，所述自适应噪声抵消装置 还包括低通滤波器，所述低通滤波器设置于所述噪声信号接口和所述第二模数转换单元之 间，用于对所述环境噪声信号进行滤波处理。3.如权利要求1所述的自适应噪声抵消装置，其特征在于，所述数字信号处理器还包 括一输出接口，所述输出接口与所述光纤预警系统中的定位单元相连，用于将从所述混合 数字信号中去除噪声而获得的有用信号输出到所述定位单元中，使得所述定位单元根据所 述有用信号定位有用信号源。4.如权利要求1所述的自适应噪声抵消装置，其特征在于，所述光纤传感器单元具体 为光纤声音传感器和/或光纤振动传感器。5.如权利要求1所述的自适应噪声抵消装置，其特征在于，所述光电转换单元具体为 光信号-电信号转换器。6. 如权利要求1所述的自适应噪声抵消装置，其特征在于，所述第一模数转换单元具 体为模数转换器。7.如权利要求1所述的自适应噪声抵消装置，其特征在于，所述数字信号处理器在根 据所述环境噪声数字信号对所述混合数字信号进行处理时，所采用的算法为时变步长参数 的LMS算法。8.如权利要求7所述的自适应噪声抵消装置，其特征在于，所述时变步长参数的LMS算 法的变步长y的公式为：其中为算法所取的初始步长，x(n)为滤波器的输入。9.如权利要求8所述的自适应噪声抵消装置，其特征在于，所述时变步长参数的LMS算 法为： 时刻根据滤波器的输入x(n)来时刻调整算法的步长U(n)，x(n)与稳态误差成正比，【专利摘要】本专利技术实施例公开了一种应用于光纤预警系统中的自适应噪声抵消装置，用以解决现有技术中存在的在确定油气管道被破坏的位置时所采集的信号中信噪比特别低的技术问题。本专利技术公开的自适应噪声抵消装置包括混合光信号接口、光电转换单元、自适应滤波器、第一模数转换单元、噪声信号接口、第二模数转换单元和数字信号处理器，提高了混合光信号的信噪比，从而保证了光纤预警系统中定位单元能够根据数字信号处理器输出的信号精确、快速地定位噪声源，维护油气管道安全，避免虚警率过高。【IPC分类】F17D5-06【公开号】CN104791612【申请号】CN201510128687【专利技术人】张金权, 焦书浩, 王飞, 刘素杰, 王赢, 杨依光, 杨文明, 厉宇, 赵锋, 郭戈, 李刚, 赵岩, 王磊, 赵铁, 龚礼岳 【申请人】中国石油天然气集团公司, 中国石油天然气管道局, 中国石油天然气管道通信电力工程总公司【公开日】2015年7月22日【申请日】2015年3月23日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种应用于光纤预警系统中的自适应噪声抵消装置，其特征在于，包括：混合光信号接口，用于接收所述光纤预警系统中光纤传感器单元采集的混合光信号；光电转换单元，与所述混合光信号接口相连，用于将所述混合光信号转换为混合电信号；自适应滤波器，与所述光电转换单元相连，用于对所述混合电信号进行滤波处理，获得处理后的混合电信号；第一模数转换单元，与所述自适应滤波器相连，用于将所述处理后的混合电信号转换为混合数字信号；噪声信号接口，用于接收与所述光纤传感器单元对应的麦克风采集的环境噪声信号；第二模数转换单元，与所述噪声信号接口相连，用于将所述环境噪声信号转换为环境噪声数字信号；数字信号处理器，分别与所述第一模数转换单元和所述第二模数转换单元相连，用于根据所述环境噪声数字信号对所述混合数字信号进行处理，以去除所述混合数字信号中的环境噪声。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张金权，焦书浩，王飞，刘素杰，王赢，杨依光，杨文明，厉宇，赵锋，郭戈，李刚，赵岩，王磊，赵铁，龚礼岳，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，中国石油天然气管道局，中国石油天然气管道通信电力工程总公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。