基于折叠内插采样的光纤温度监测系统及采样方法技术方案

本发明专利技术提出了基于折叠内插采样的光纤温度监测系统及采样方法，用以提高系统采样分辨率的采样方案，该方案主要适用于ADC采样分辨率受限而系统有较高分辨率要求的系统，如分布式光纤测温系统中拉曼反射光的测量。该采集方案是在ADC采样率不变的前提下，通过FPGA编程来调整ADC的采样时钟的相位以采集不同时刻的数据，直到数据累加并采集完成360°相位后得到多组数据，将这些数据按照相位顺序穿插组合，得到一组内插数据，该组数据相对之前各组数据来说，采样分辨率得到了成倍的提高，同时该方案的采样时间也会同等倍数延长。本采集方案能够成倍的提高分布式光纤温度监测系统的采样分辨率。

Optical Fiber Temperature Monitoring System and Sampling Method Based on Folding Interpolation Sampling

The invention proposes a fiber temperature monitoring system and sampling method based on folded interpolation sampling to improve the sampling resolution of the system. The scheme is mainly applicable to the system with limited sampling resolution of ADC and higher resolution of the system, such as the measurement of Raman reflected light in distributed fiber temperature measuring system. The acquisition scheme is to adjust the phase of ADC's sampling clock to collect data at different time by programming with FPGA on the premise that the sampling rate of ADC is unchanged, until the data is accumulated and collected to complete 360 degree phase, multiple groups of data are obtained. These data are interpolated and combined according to the phase sequence, and a group of interpolated data is obtained. Compared with the previous groups of data, the sampling resolution is obtained. At the same time, the sampling time of this scheme will be prolonged equally. The sampling resolution of distributed optical fiber temperature monitoring system can be doubled by this acquisition scheme.

【技术实现步骤摘要】
基于折叠内插采样的光纤温度监测系统及采样方法
本专利技术涉及分布式光纤测温
，具体的说是一种针对ADC采样频率受限而系统对空间分辨率有较高要求的情况，用以提高分布式光纤温度监测系统的采样分辨率，增加测量精度的基于折叠内插采样的光纤温度监测系统及采样方法。技术背景分布式光纤温度监测系统作为新型的温度监测系统，能够连续感知光纤外界温度信息，抗电磁干扰、不受恶劣环境影响，实现管道、站场、重要建筑物的温度监测。无论在测量距离、使用寿命、安全性、可靠性、隐蔽性，还是在探测精度上都具有明显优势。其系统灵活简易，成本较低，成为了新一代的温度监测的首选产品。分布式光纤温度监测系统的工作原理大致如下，当激光脉冲在光纤中传播时，其向后的折射光包含多个频率不同的光，其中有一种折射光叫拉曼散射光，主要包含两部分，分别是斯托克斯光以及反斯托克斯光。这两种折射光的强度与激光脉冲在所处位置的光纤温度成正比例关系。通过对两种折射光的采集与解调并结合采集的时间，可以计算出光纤在特定位置的温度数据。而随着分布式光纤温度监测系统技术及应用的发展，某些特定场合对分布式光纤温度监测系统的测量精度的要求越来越高，提高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于折叠内插采样的光纤温度监测系统的采样方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：在脉冲光长度为0.5m、ADC的采样时钟信号为100M MHz的光纤温度监测系统中，为ADC提供两种时钟，其频率仍然是100MHz,但是其相位是以激光器的触发脉冲为基准，分别相差0°以及180°；步骤2：首先用第一种延时0°的时钟驱动ADC，其采样时刻测量所得电压信号解调后可得到(0+n×1)m到(0.5+n×1)m的光纤的温度(n为整数)；步骤3：然后使用第二种延时180°的时钟信号驱动ADC，由于该时钟延时180°相当于延时5ns，结合脉冲光及反射光在光纤中的传播速度，其采样时刻测量所得电压信号解调后可得...

【技术特征摘要】
1.一种基于折叠内插采样的光纤温度监测系统的采样方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：在脉冲光长度为0.5m、ADC的采样时钟信号为100MMHz的光纤温度监测系统中，为ADC提供两种时钟，其频率仍然是100MHz,但是其相位是以激光器的触发脉冲为基准，分别相差0°以及180°；步骤2：首先用第一种延时0°的时钟驱动ADC，其采样时刻测量所得电压信号解调后可得到(0+n×1)m到(0.5+n×1)m的光纤的温度(n为整数)；步骤3：然后使用第二种延时180°的时钟信号驱动ADC，由于该时钟延时180°相当于延时5ns，结合脉冲光及反射光在光纤中的传播速度，其采样时刻测量所得电压信号解调后可得到(0....

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓岩，王秀亮，王建强，张永臣，沙文广，张凯，乔秋晓，刘永行，纪圣华，
申请(专利权)人：威海北洋光电信息技术股份公司，
类型：发明
国别省市：山东,37