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申请/专利权人：吉林大学

摘要：本发明属于分布式光纤声波传感技术领域，为一种基于相位敏感型光时域反射仪的相位解卷绕误差恢复方法，包括：将两个拍频电信号进行IQ正交解调；对卷绕相位进行延拓解卷绕运算，得到相位；识别相位中跳变点并分割为多个分段信号；计算所有分段信号的均值，并将均值作为偏移量从每一个分段中移除此偏移，并去除分段点前后各长度的信号；对所有分段信号进行变分模态分解；对所有模态建立ARIMA模型，以跳变点相邻的两段信号中相对应的模态分别向中间预测2长度的信号，并取均值；遍历所有对应的模态，将所有对应的模态得到的均值叠加作为该跳变点的补偿信号；将补偿信号补偿到分段点，实现了相位解卷绕失败的识别和抑制，提高信号质量。

主权项：1.一种基于相位敏感型光时域反射仪的相位解卷绕误差恢复方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将相位敏感型光时域反射仪中平衡光电探测器输出的两个拍频电信号进行IQ正交解调，得到X极化方向和Y极化方向上的4个正交分量；将X极化方向和Y极化方向上的4个正交分量中的信号和信号进行叠加，根据叠加后的信号得到被测光纤上各个节点的卷绕相位；S2：对卷绕相位进行延拓解卷绕运算，得到解卷绕后的相位；S3：识别相位中由于解卷绕产生的跳变点：设相位的变点个数为，相位被个变点分割成个分段信号，跳变点序列记作；S4：计算所有分段信号的均值，并将均值作为偏移量从每一个分段中移除此偏移，并去除分段点前后各长度的信号，为根据变点附近的噪声水平决定的经验值；S5：对经过S4处理的所有分段信号进行变分模态分解，得到个中心频率不同的模态；S6：对S5中得到的所有模态建立ARIMA模型，以跳变点相邻的两段信号中相对应的模态分别向中间预测2长度的信号，并将预测的两个2长度的信号取均值；遍历所有对应的模态，将所有对应的模态得到的均值叠加作为该跳变点的补偿信号；将所述补偿信号补偿到分段点；S7：遍历所有分段信号，得到补偿后的相位；S1中具体包括：两个拍频电信号表示为： ；式中:是一个常数，表征平衡光电探测器的光电转换系数；是时间，和表示本振光的两个正交分量，和表示信号光的两个正交分量；为角频率，其中为调制频率，为采样频率，为信号光的相位，为本振光的相位；对两个拍频电信号进行IQ正交解调，得到X极化方向和Y极化方向上的4个正交分量、、、，表示为: ；式中，表示本振光，表示信号光，为正交投影角，将两个极化方向上的信号进行叠加，得到同相信号和正交相信号： ；根据叠加后的信号得到被测光纤上各个节点的卷绕相位： 。

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