【技术实现步骤摘要】
(一)本专利技术属于涉及光纤传感，具体涉及一种基于nlms自适应滤波的光纤振动检测方法。
技术介绍
0、(二)
技术介绍
1、相位敏感光时域反射系统是一种分布式光纤传感技术，监测的信号为后向瑞丽散射信号。传统的点式传感器监测范围有限，不能实现全方位全尺寸的连续分布式感知，且不能适应恶劣环境。分布式光纤传感系统利用整条光纤作为信号的传输介质和传感单元，光纤的主要原料是化学性质稳定的二氧化硅，同时光纤的体积小，重量轻，能够承受一定的弯曲。因此，分布式具有连续分布式传感、抗电磁干扰、绝缘性好、可塑性强以及测量对象广等优势。在振动传感检测领域具有广阔的应用前景。
2、随着交通基础设施不断完善的需要，在未来会大力建设高速公路等大型基础设施。进行交通基础建设的同时需要对交通基础设施、行驶车辆以及交通事件等交通要素进行实时监控，需要采取监测手段对于交通事件进行及时的预警或报警。因此需要提高长距离监控的覆盖范围、时效性以及准确性等监测能力。分布式光纤传感技术采用的光纤具有柔韧性好、传输损耗低等优点，是进行长距离连续监测的理想传输载体以及传感器材料。分布式光纤传感系统是通过采集掩埋光纤附近的振动信号，光纤的长距离铺设必然会导致不同位置的光纤掩埋环境存在差异，产生大量复杂的振动信号，大大提高监测交通事件振源的难度。因此设计一种高效准确的算法过滤除目标信号的噪声信号尤为重要。常见的滤波算法由fir滤波器、kalman滤波器、小波变换滤波器。这些算法虽然能够对提取振动信息，但是算法较为复杂，对于系统需要有一定的先验知识，算法参数调
技术实现思路
0、(三)
技术实现思路
1、本专利技术的目的解决在长距离实时监测的复杂环境下准确定位交通事件的难题，提供了一种基于nlms自适应滤波的光纤振动检测方法。
2、为解决以上问题，本专利技术通过以下技术方案实现：
3、一种基于nlms自适应滤波的光纤振动检测方法，包括以下步骤：
4、步骤201、利用基于φ-otdr系统的掩埋光纤采集后向瑞利散射信号。
5、对采集到的瑞利散射信号进行iq正交解调，获得瑞利散射信号的幅度曲线及采样点数构成的幅度信号时空域矩阵d[i,j]，其中时空二维矩阵的第i行第j列元素为dij，其中，dij表示在第i个采样时间下第j个光纤采样点处的幅值。
6、步骤202、确定抽头权向量w(n)的初值，步长参数以及自适应滤波器的阶数。
7、给定期望信号d(n)。并计算输入信号与自适应滤波器权值之间的内积，作为滤波器的输出y(n)。
8、步骤203、计算误差信号e(n)，即系统输出y(n)相对于期望信号d(n)的误差。
9、将经过iq正交解调的二维时空矩阵的d1[i,j]，即第一次采集的整条光纤长度的瑞利散射信号作为抽头输入向量。
10、步骤204、设计自适应滤波算法的权向量。即运用最小均方误差准则，计算e[|e(n)|2]最小时的w，用w(n)表示第n次迭代滤波器的权向量。用w(n+1)表示第n+1次迭代滤波器的权向量。
11、更新抽头权向量：δw(n+1)＝w(n+1)-w(n)并受制于
12、wh(n+1)x(n)＝d(n)。
13、利用拉格朗日乘子法解决约束问题。
14、步骤205、经过以上运算可得，自适应滤波器权向量增量为：
15、
16、通过以上迭代计算得到误差信号e(n)的最小值。
17、与现有的技术相比，本专利技术中的步长根据输入信号时间变化而变化，减少了传统算法对步长的依赖，无需严格的先验知识，有效的提高了系统的适应性，具有较好的鲁棒性，同时还具有收敛快，计算简单等优势。
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1.一种基于NLMS自适应滤波的光纤振动检测方法，其特征是：
2.根据根据权利要求1所述的一种基于NLMS自适应滤波的光纤振动检测方法，其特征是在没有关于待处理信号的先验知识的条件下，直接利用观测数据，根据NLMS算法在观测中不断地递归更新处理参数，基于更新后的参数计算误差函数的均方差。
【技术特征摘要】
1.一种基于nlms自适应滤波的光纤振动检测方法，其特征是：
2.根据根据权利要求1所述的一种基于nlms自适应滤波的光纤振动检测方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：熊显名，刘硕，张文涛，杜浩，秦祖军，陈聪，蔡毅冲，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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