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申请/专利权人：浙江大学;东海实验室

摘要：本发明公开了一种基于海底光纤分布式声学传感的海浪波高监测方法。方法包括：通过海底光纤接收海表海浪在海底产生的压力扰动声信号并产生后向瑞利散射光信号；通过浮标获取海表海浪的实测波高数据；将后向瑞利散射光信号传输至分布式声学传感解调器中进行解调后获得解调声信号；将解调声信号传输至信号分析模块中进行预处理后获得时频幅度谱；建立海浪波高监测模型，将时频幅度谱和海表海浪的实测波高数据输入模型中，模型输出海底海表海浪的波高，实现海浪波高监测。本发明利用如今覆盖范围广阔的海底电缆光纤，可有效改善因海浪观测浮标分布稀疏而缺乏大范围海洋现场波高观测的现状，为极端海况下的海浪波高观测提供有效途径。

主权项：1.一种基于海底光纤分布式声学传感的海浪波高监测方法，其特征在于，包括：步骤1通过海底光纤接收自身上方的海表海浪在海底产生的压力扰动声信号并产生后向瑞利散射光信号；通过海底光纤上方海表的浮标获取海表海浪的实测波高数据；步骤2海底光纤将后向瑞利散射光信号传输至与自身连接的岸基端的分布式声学传感解调器DAS中进行解调，解调后获得解调声信号；步骤3分布式声学传感解调器DAS将解调声信号传输至安装有信号分析模块的计算机设备中进行预处理后获得时频幅度谱；步骤4建立海浪波高监测模型，将时频幅度谱和海表海浪的实测波高数据输入海浪波高监测模型中，海浪波高监测模型输出海底光纤上方的海表海浪的波高，实现海浪波高监测；所述的步骤4中，海浪波高监测模型安装在信号分析模块中，海浪波高监测模型如下： Hτ,f=α△f12cosh2πkhρgAτ,f minL=∑tτ=1H'τ,f-Hτ,f2其中，Hτ,f为在单位时间τ和海浪频率f下的海表海浪的监测波高；α为监测模型待定系数；△f为频率分辨率；cosh2πkh为在海浪波数k和光纤传感单元所在的水深h下的压力传递函数；ρ为海水密度；g为重力加速度；Aτ,f为在单位时间τ和海浪频率f下的光纤传感单元的时频幅度谱；L为残差函数；H'τ,f为在单位时间τ和海浪频率f下的浮标获取的海表海浪的实测波高。

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