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龙图腾网恭喜河北工程大学申请的专利一种具有带宽灵活分配功能的光谱智能解调系统及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115727881B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-27发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211496601.7，技术领域涉及：G01D5/353；该发明授权一种具有带宽灵活分配功能的光谱智能解调系统及方法是由胡劲华;郑炳理;付佳;任丹萍;李志华;赵继军设计研发完成，并于2022-11-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种具有带宽灵活分配功能的光谱智能解调系统及方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种具有带宽灵活分配功能的光谱智能解调系统及方法，该系统包括：信号预处理模块、故障检测模块、解调模块及带宽分配模块，所述信号预处理模块连接所述故障检测模块，所述故障检测模块连接所述解调模块，所述解调模块连接所述带宽分配模块，所述信号预处理模块用于进行硬件小波去噪，所述故障检测模块用于进行故障检测，所述解调模块用于进行光谱解调，所述带宽分配模块用于分配光纤光栅传感器阵列的带宽资源。本发明提供的具有带宽灵活分配功能的光谱智能解调系统及方法，能够实现非对称折叠光谱精准解调，能够根据光谱重叠程度监测及调节信道可用带宽资源。

本发明授权一种具有带宽灵活分配功能的光谱智能解调系统及方法在权利要求书中公布了：1.一种具有带宽灵活分配功能的光谱智能解调方法，应用于具有带宽灵活分配功能的光谱智能解调系统，其特征在于，该系统包括：信号预处理模块、故障检测模块、解调模块及带宽分配模块，所述信号预处理模块连接所述故障检测模块，所述故障检测模块连接所述解调模块，所述解调模块连接所述带宽分配模块；所述信号预处理模块用于通过现场可编辑门阵列对含噪信号进行硬件小波去噪；所述故障检测模块用于对采样光谱信号所在的光纤光栅传感器阵列进行故障检测；所述解调模块用于通过非对称重叠光谱解调算法进行光谱解调；所述带宽分配模块用于计算采样光谱信号的光谱重叠程度以及根据光纤光栅传感器阵列的优先级及光谱重叠程度分配光纤光栅传感器阵列的带宽资源；所述方法包括如下步骤：步骤1：通过信号预处理模块对采样光谱信号进行预处理；步骤2：通过故障检测模块对预处理过后的采样光谱信号进行故障检测；步骤3：通过解调模块对故障检测后的采样光谱信号进行解调；步骤4：通过带宽分配模块进行光纤光栅传感器阵列的带宽资源的分配；步骤3中，通过解调模块对故障检测后的采样光谱信号进行解调，具体为：步骤301：利用基于mexh小波基的CWT对采样光谱信号进行处理，实现光谱分割；步骤302：建立非对称光谱理论模型及解调模型，基于非对称光谱理论模型及解调模型通过粒子群优化算法得到非对称重叠光谱的中心波长及不对称参数，完成解调；步骤302中，建立非对称光谱理论模型及解调模型，基于非对称光谱理论模型及解调模型通过粒子群优化算法得到非对称重叠光谱的中心波长及不对称参数，完成解调，具体为：建立非对称光谱理论模型为： 式中，λ为采集得到的采样光谱信号的波长，λBi是所在信道第i个FBG的中心波长，Δλi为该FBG的3dB带宽，αL及αR为非对称光谱的不对称参数，其中，当非对称方向为左时，αL＞1，αR＝1，当非对称方向为右时，αR＞1，αL＝1，建立非对称重叠光谱信号的合成光谱模型为：R′λ＝∑rig′iλ-si式中，si为重构FBG反射谱的中心波长，建立解调模型为：max:Gλ＝∫RλR′λ+τdτ式中，Rλ为需要解调的FBG传感网络采样光谱信号数据，R′λ为合成光谱模型的光谱信号，Gλ为Rλ与R′λ的互相关函数，通过粒子群优化算法进行参数寻优，当Gλ为1时，寻得各参数最优解，具体为：以光谱的分割域为粒子搜索区间，在非对称参数的范围内随机生成α，将预定位的中心波长设置成粒子的初始位置，并初始化速度v-；计算各个粒子的适应度函数值Gλ＝∫RλR′λ+τdτ，即Rλ与R′λ的互相关系数，互相关系数越大，合成光谱越接近采样光谱，寻找各个粒子的历史最大值和整个粒子群的全局最大值；更新粒子的速度v及每个粒子的中心波长λB，波形不对称参数α，并确定粒子更新后的位置，其中，粒子的速度和位置表达式为： xp,qt+1＝xp,qt+vp,qt+1式中，p＝1，...，Z，q＝1，...，D，Z为种群规模，D为空间维度，t为当前迭代次数，w为权重因子，w∈[0,1]，c1及c2分别为自我学习因子及社会学习因子，c1∈[0,2]，c2∈[0,2]，及分别为个体最优值及全局最优值，rand1及rand2为0到1之间的随机数，判断更新后是否达到中止条件，若未达到，则重新寻找各个粒子的历史最大值和整个粒子群的全局最大值，重新进行更新，若达到，则输出采样光谱信号的中心波长λB及不对称参数αL及αR；步骤4中，通过带宽分配模块进行光纤光栅传感器阵列的带宽资源的分配，具体为：带宽分配模块根据相邻光谱的重叠面积计算光谱的重叠程度，其中，设Δi第i个FBG反射光谱的半峰全宽，若λBi-Δi≤λBi-1+Δi-1，则判断FBGi-1与FBGi发生重叠，且光谱重叠区域为[λBi-Δi,λBi-1+Δi-1]，即相邻FBG的波长重叠区域，光谱的重叠程度Di为第i个FBG反射光谱g′iλ与相邻光谱g′i-1λ之间的重叠面积，为： 根据光谱的重叠程度进行光纤光栅传感器阵列的带宽资源的分配。

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