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基于压缩感知的BOTDA性能增强方法
文献摘要：
为了提高布里渊光时域分析系统(BOTDA)在长距离监测应用中的实时性,提出了一种基于压缩感知的布里渊光时域系统实时性增强方法.该方法包含稀疏表示、随机采样和信号重构三个部分.首先采用K-均值奇异值分解算法获得布里渊增益谱的稀疏表示,然后通过高斯随机采样和正交匹配追踪算法进行布里渊增益谱重构.为了验证所提方法的性能,仿真生成了不同信噪比水平的布里渊增益谱,搭建了 45 km的布里渊光时域系统进行温度传感实验.仿真和实验结果表明:在累加平均次数为100时,所提算法将信噪比提升了 6.37 dB,优于累加平均次数3 000时的10.13 dB,对应测量时间减少了 1/30;采用8 MHz步长数据重构布里渊增益谱,该方法的重构结果与4 MHz步长数据的相关系数为0.999 2,对应扫频时间减少了一半.所提算法在保证测量精度的同时提升了测量实时性.
文献关键词：
光纤传感;布里渊光时域分析系统;布里渊增益谱;压缩感知;K-均值奇异值分解
中图分类号：
作者姓名：
尚秋峰;李雪丽;管帅
作者机构：
华北电力大学电子与通信工程系,河北保定071003;华北电力大学河北省电力物联网技术重点实验室,河北保定071003;华北电力大学保定市光纤传感与光通信技术重点实验室,河北保定071003
文献出处：
引用格式：
[1]尚秋峰;李雪丽;管帅-.基于压缩感知的BOTDA性能增强方法)[J].半导体光电,2022(04):672-676
A类：
布里渊光时域分析系统
B类：
压缩感知,BOTDA,性能增强,增强方法,长距离,监测应用,稀疏表示,随机采样,信号重构,奇异值分解算法,布里渊增益谱,正交匹配追踪算法,仿真生成,温度传感,累加平均,信噪比提升,dB,MHz,步长,数据重构,扫频,测量精度,光纤传感
AB值：
0.210062
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