一种基于K‑L变换的光纤布拉格光栅解调方法技术
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种光纤布拉格光栅解调方法，特别涉及一种基于K-L变换的光纤布拉格光栅解调方法。
技术介绍
近年来，光纤布拉格光栅由于其具有体积小、抗电磁干扰、抗腐蚀等优点，在光纤传感领域得到快速发展，而波长解调是其在应用中的核心问题。解调分为去噪和寻峰，而寻峰又以去噪为前提，因此，噪声的存在严重影响了解调精度。传统的去噪方法是根据噪声所独有的频域特性进而完成性噪分离。噪声能量一般集中在有限频带内的高频区域，图像频谱则集中在低频区域。根据这一特性传统的去噪方法有均值滤波、中值滤波、平滑滤波等，这些方法在提高了信噪比的同时也破坏了图像的边缘信息。这就意味着图像和噪声频谱的重叠部分越多，去噪效果就越不理想。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决传统去噪方法的不足而提供的一种基于K-L变换的光纤布拉格光栅解调方法。本专利技术提供的基于K-L变换的光纤布拉格光栅解调方法，其方法如下所述：步骤一：FBG在尺寸N＝51的栅格上进行156pm的波长采样，采样波长的步长均匀为δλ，采样得到的波长为λ1，λ2，...，λN；采样光谱记为S[λ],该光谱视为由有用光谱和噪声组成；S[λ]＝R[λ]+N[λ]其中R[λ]是有用光谱，N[λ]是噪声，信噪比计算光谱S[λ]的快速傅里叶变换FFT：G(f1,...,fN)＝FFT{S[λ1,...,λN]
【技术保护点】
一种基于K‑L变换的光纤布拉格光栅解调方法，其特征在于：其方法如下所述：步骤一：FBG在尺寸N＝51的栅格上进行156pm的波长采样，采样波长的步长均匀为δλ，采样得到的波长为λ1，λ2，...，λN；采样光谱记为S[λ],该光谱视为由有用光谱和噪声组成；S[λ]＝R[λ]+N[λ]其中R[λ]是有用光谱，N[λ]是噪声，信噪比计算光谱S[λ]的快速傅里叶变换FFT：G(f1,...,fN)＝FFT{S[λ1,...,λN]}其中f1,...,fN是归一化频率，然后将数字变量G(f)转换为其对称托布里兹矩阵：其中Gi＝G(fi)；步骤二、进行矩阵M的K‑L变换，矩阵M作为输入，并确定一个标准正交基用V表示，在这种情况下，通过奇异值分解实现K‑L变换；M＝V×D×V‑1其中，D是对角矩阵，在主对角线上包含M的所有特征值，V是对应的正交基，在其行上包含特征向量，在计算上，用Cholesky分解来完成奇异值分解；矩阵D包括N个特征值，由于M是对称的，它所有的特征值都是实数，特征值用ξ表示，并将其按从小到大的顺序排列：|ξ1|＜|ξ2|＜,...,＜|ξN|；当多个传感器在相同的频谱窗口中编码...
【技术特征摘要】
1.一种基于K-L变换的光纤布拉格光栅解调方法，其特征在于：其方法如下所述：步骤一：FBG在尺寸N＝51的栅格上进行156pm的波长采样，采样波长的步长均匀为δλ，采样得到的波长为λ1，λ2，...，λN；采样光谱记...
【专利技术属性】
技术研发人员：江虹，李进，邵向鑫，王奉宇，王新远，
申请(专利权)人：长春工业大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22
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