一种用于高精度光纤测量的快速方法技术

本发明专利技术公开了一种用于高精度光纤测量的快速方法，步骤包括：对待测光纤进行采样时增加采样点数；由辅助参考数据获得相位噪声信息；对测量数据去除相位噪声；对测量数据的频谱图进行分析，获得反射点信号对应的尖峰点。本发明专利技术在不影响精度的情况下，测量耗时减少了80％，将原来需要一分钟的测试时间缩短为十几秒。

A fast method for high precision optical fiber measurement

The invention discloses a method for fast, high precision optical measurement method comprises the following steps: measuring fiber sampling to increase the sampling points; phase noise information is obtained by the auxiliary reference data; removing phase noise on the measurement data; spectrum chart of measurement data to analyze the peak point signal corresponding to the reflection point. Without affecting accuracy, the invention reduces the measurement time by 80% and shortens the test time required for one minute to more than ten seconds.

【技术实现步骤摘要】
一种用于高精度光纤测量的快速方法
本专利技术涉及光缆检测
，特别是一种用于高精度光纤测量的快速方法。
技术介绍
光频域反射技术的原始测量算法，为了能达到毫米级的测量精度，进行了多次测量的采样及运行算法，非常耗时，得出结果需要数分钟，限制了光频域反射仪的应用场景。在不影响测量精度的前提下，有效缩短测量时间，提高测试效率，让光频域反射仪能够满足不同的应用要求，本专利技术提出一种用于高精度光纤测量的快速算法，不影响精度的情况下单次测量即可获得原本对此测量的高精度测试结果。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种在不影响精度的情况下，减少测量耗时的用于高精度光纤测量的快速方法。本专利技术的目的通过以下技术方案实现。一种用于高精度光纤测量的快速方法，步骤包括：1)对待测光纤进行采样时增加采样点数；2)由辅助参考数据获得相位噪声信息；3)对测量数据去除相位噪声；4)对测量数据的频谱图进行分析，获得反射点信号对应的尖峰点。进一步的，步骤3)通过快速傅里叶变换：利用离散信号x(nT)来计算信号x(t)的频谱，有限长离散信号x(n)，n＝0，1，…，N-1的DFT定义为：非周期性连续时间信号x(t)的傅里叶变换可以表示为：式中计算出来的是信号x(t)的连续频谱，将x(n)分解为偶数与奇数的两个序列之和，即x(n)＝x1(n)+x2(n)x1(n)和x2(n)的长度都是N/2，x1(n)是偶数序列，x2(n)是奇数序列，则其中X1(k)和X2(k)分别为x1(n)和x2(n)的N/2点DFT。由于X1(k)和X2(k)均以N/2为周期，且WNk+N/2＝-WNk，所以X(k)又可表示为：依此类推，经过m-1次分解，最后将N点DFT分解为N/2个两点DFT。相比于现有技术，本专利技术的优点在于：本专利技术在不影响精度的情况下，测量耗时减少了80％，将原来需要一分钟的测试时间缩短为十几秒。经分析主要耗时的步骤部分为去除相位噪声，这部分改为使用快速傅里叶变换，时间大幅降低。将部分算法放进FPGA处理，也可加快数据处理速度。附图说明图1为本专利技术的流程图。具体实施方式下面结合说明书附图和具体的实施例，对本专利技术作详细描述。如图1所示，一种用于高精度光纤测量的快速方法，步骤包括：1)对待测光纤进行采样时增加采样点数；2)由辅助参考数据获得相位噪声信息；3)对测量数据去除相位噪声；4)对测量数据的频谱图进行分析，获得反射点信号对应的尖峰点。步骤3)通过快速傅里叶变换：在实际的控制系统中能够得到的是连续信号x(t)的离散采样值x(nT)。因此需要利用离散信号x(nT)来计算信号x(t)的频谱。利用离散信号x(nT)来计算信号x(t)的频谱，有限长离散信号x(n)，n＝0，1，…，N-1的DFT定义为：非周期性连续时间信号x(t)的傅里叶变换可以表示为：式中计算出来的是信号x(t)的连续频谱，可以看出，DFT需要计算大约N2次乘法和N2次加法。当N较大时，这个计算量是很大的。利用WN的对称性和周期性，将N点DFT分解为两个N/2点的DFT，这样两个N/2点DFT总的计算量只是原来的一半，即(N/2)2+(N/2)2＝N2/2，这样可以继续分解下去，将N/2再分解为N/4点DFT等。对于N＝2m点的DFT都可以分解为2点的DFT，这样其计算量可以减少为(N/2)log2N次乘法和Nlog2N次加法。将x(n)分解为偶数与奇数的两个序列之和，即x(n)＝x1(n)+x2(n)x1(n)和x2(n)的长度都是N/2，x1(n)是偶数序列，x2(n)是奇数序列，则其中X1(k)和X2(k)分别为x1(n)和x2(n)的N/2点DFT。由于X1(k)和X2(k)均以N/2为周期，且WNk+N/2＝-WNk，所以X(k)又可表示为：根据其形状称之为蝶形运算。依此类推，经过m-1次分解，最后将N点DFT分解为N/2个两点DFT。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于高精度光纤测量的快速方法，其特征在于步骤包括：1)对待测光纤进行采样时增加采样点数；2)由辅助参考数据获得相位噪声信息；3)对测量数据去除相位噪声；4)对测量数据的频谱图进行分析，获得反射点信号对应的尖峰点。

【技术特征摘要】
1.一种用于高精度光纤测量的快速方法，其特征在于步骤包括：1)对待测光纤进行采样时增加采样点数；2)由辅助参考数据获得相位噪声信息；3)对测量数据去除相位噪声；4)对测量数据的频谱图进行分析，获得反射点信号对应的尖峰点。2.根据权利要求1所述的一种用于高精度光纤测量的快速方法，其特征在于步骤3)通过快速傅里叶变换：利用离散信号x(nT)来计算信号x(t)的频谱，有限长离散信号x(n)，n＝0，1，…，N-1的DFT定义为：非周期性连续时间信号x(t)的傅里叶...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱俊，高建，王磊，
申请(专利权)人：江苏骏龙光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32