一种分布式光纤传感器的声音信号检测系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种分布式光纤传感器的声音信号检测系统和方法，当光纤附近存在声音信号时，系统通过读入后向瑞利散射信号，利用队列缓存后向散射曲线，将后向散射曲线按照实际映射的位置进行对齐，然后进行累加和平均，将缓存在队列中的后向散射曲线按位置提取出时间‑幅值信息，对波形进行包络分析，提取出平缓区域，进行二次包络分析，得到其上下包络曲线，通过上下包络曲线得到表征时间‑幅值曲线的宏观特征模型，借助模型估算出振动信息中噪声参量，以此进行噪声参量消除，提取出声音特征信息。对上述结果进行快速傅里叶变换，得到声音信号的频域信息，通过光纤上各位置处的频域信息，得到声音信号的影响区域，从而最终实现声音源的定位。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式光纤传感器的声音信号检测系统和方法
本专利技术涉及光纤传感
，更具体地说，涉及一种分布式光纤传感器的声音信号检测系统和方法。
技术介绍
光纤传感技术以光纤作为传感媒介，具有抗电磁干扰能力强、本质安全、铺设方便、隐蔽性好以及可以在恶劣情况下工作等众多优势，已被广泛应用于工业、市政交通、航空航天以及军事等诸多领域。而其中，基于相位敏感光时域反射(Φ-OTDR)原理的分布式光纤传感具有定位精确、灵敏度高、实时性强、传感距离长等特点，可以有效检测针对周界安防、能源输送管道等情形的非法入侵。通过探测传感光纤周围因第三方入侵所产生的振动信号，来精确定位入侵事件，同时产生报警信号，防患于未然。然而，传感系统对于声音等极微弱振动信号反应不灵敏，在一些高要求场合应对不便。
技术实现思路
本专利技术提供了一种分布式光纤传感器的声音信号检测系统和方法，在原有的分布式振动传感器的基础上进行改进，提高对声音信号的检测效果，在准确定位声音信号的同时，对声音信号的相关信息进行辨别，以便监控人员采取不同措施。本专利技术解决其技术问题本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分布式光纤传感器的声音信号检测系统，其特征在于，包括：/n依序连接的激光源（1）、声光调制器（2）、光纤放大器（3）、滤波器（4）、环形器（5）、光电探测器（6）、信号采集模块（8）、特征提取模块（9）和位置检测模块（10）；/n其中，滤波器（4）的输出端连接环行器（5）a端口，环形器（5）的c端口连接光电探测器（6）的输入端， 环形器（5）的b端口注入到光纤（11）中；/n由激光源（1）的输出端输出激光探测信号，经过声光调制器（2）后，进入光纤放大器（3），光信号放大后输入滤波器（4），此后，输出到环形器（5）的端口a，由环形器（5）的端口b注入到光纤（11）中，后向散射光由环形器（...

【技术特征摘要】
1.一种分布式光纤传感器的声音信号检测系统，其特征在于，包括：
依序连接的激光源（1）、声光调制器（2）、光纤放大器（3）、滤波器（4）、环形器（5）、光电探测器（6）、信号采集模块（8）、特征提取模块（9）和位置检测模块（10）；
其中，滤波器（4）的输出端连接环行器（5）a端口，环形器（5）的c端口连接光电探测器（6）的输入端，环形器（5）的b端口注入到光纤（11）中；
由激光源（1）的输出端输出激光探测信号，经过声光调制器（2）后，进入光纤放大器（3），光信号放大后输入滤波器（4），此后，输出到环形器（5）的端口a，由环形器（5）的端口b注入到光纤（11）中，后向散射光由环形器（5）的端口b输入，并最终由环形器（5）的端口c输出到光电探测器（6）中；信号采集模块（8）对分布式光纤传感器的后向瑞利散射曲线进行采集与缓存处理，通过特征提取模块（9）对振动信号进行特征提取，分离声音信号，并解调出其具体特征信息；由位置检测模块（10）检测声音信号的特征信息，定位出声音信号的具体产生位置，并实现输出。


2.根据权利要求1所述的分布式光纤传感器的声音信号检测系统，其特征在于，在光纤（11）所处区域布设声音增敏器（7），将声音增敏器（7）串联于连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘昕，王鹏飞，李培鸿，王清琳，李君婵，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西;14