【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于分布式布里渊光纤传感，具体来说涉及一种分布式布里渊光纤传感散射谱特征提取方法。
技术介绍
1、分布式布里渊光纤传感技术通过提取与光纤物理状态相关的布里渊散射谱特征，可以实现温度和应变等参数在空间上的连续测量，监测距离可达百公里，具有大范围、长距离和大容量传感的优势，可应用于能源，桥梁、隧道、轨道、建筑物结构健康监测等领域。
2、在通过布里渊传感解调设备得到布里渊散射谱后，提取散射谱特征来获取温度和应变信息十分关键。在实际工程应用中，快速、准确的布里渊散射谱特征提取技术可以有效改善分布式布里渊光纤传感技术的响应时间和测量精度。目前有多种方法，主要可以分为两类：
3、第一类是曲线拟合方法，其中最为成熟且通用的方案是通过洛伦兹曲线对采集得到的散射谱数据进行最小二乘拟合，通过拟合得到的曲线参数即可获取布里渊散射谱特征信息，该特征提取方法虽然计算精度较好，但是需要大量迭代计算，耗时很长。
4、第二类是互相关算法，互相关算法的原理是将待测布里渊散射谱与理想的参考谱做互相关运算，得到的相关信号的中心频率即为布里渊频移与理想参考谱中心频率之和，相关信号的半高全宽为待测布里渊散射谱半高全宽与理想的参考谱半高全宽之和。合有布里渊频移和半高全宽的布里渊散射特征信息有利于传感信号特征的全面保留，并且论文和实际测试表明，布里渊频移和半高全宽对温度和应变的响应不完全相同，同时获取这两种特征还能够实现如温度、应变同时测量等功能。互相关算法中，获取相关信号的中心频率也分为了多种方法，如基于峰值查找的互相关法，该
技术实现思路
1、本专利技术提供一种分布式布里渊光纤传感散射谱特征提取方法，以解决
技术介绍
中提出的现有的散射谱特征提取方法存在的处理速度较慢、处理精度较差以及信息提取不完全等问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供技术方案如下：
3、一种分布式布里渊光纤传感散射谱特征提取方法，所述方法包括：
4、预处理测量散射谱，并将其与预设的参考散射谱进行互相关卷积运算，得到互相关谱；
5、查找互相关谱的最大强度pmax，根据最大强度pmax和比例系数r确定强度阈值pth；
6、使用插值法计算互相关谱中强度达到强度阈值pth时对应的频率，分别为高截止频率vh和低截止频率vl；
7、根据截止频率计算得到测量散射谱对应的布里渊频移vb和半高全宽δvb。
8、优选地，所述预处理为数据归一化。
9、优选地，所述归一化公式表示为：
10、
11、式中，sb为布里渊散射谱，sb_normalization为归一化后的布里渊散射谱，max()为最大值函数。
12、优选地，所述参考散射谱的构造函数为洛伦兹函数或pseudo-voigt函数。
13、优选地，所述插值法为拉格朗日插值法。
14、优选地，所述布里渊频移vb和半高全宽δvb：
15、
16、δvb＝cth·(vh-vl)-δvr
17、其中，δvr为参考散射谱的半高全宽，cth是根据比例系数r确定的线宽转换系数，具体为
18、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
19、本专利技术能够在具有布里渊频移提取精度和传统曲线拟合法相当的同时，提高处理速度，并且还能够同时提取布里渊散射谱的半高全宽。
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1.一种分布式布里渊光纤传感散射谱特征提取方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的一种分布式布里渊光纤传感散射谱特征提取方法，其特征在于，所述预处理为数据归一化。
3.如权利要求2所述的一种分布式布里渊光纤传感散射谱特征提取方法，其特征在于，所述归一化公式表示为：
4.如权利要求1所述的一种分布式布里渊光纤传感散射谱特征提取方法，其特征在于，所述参考散射谱的构造函数为洛伦兹函数或pseudo-Voigt函数。
5.如权利要求1所述的一种分布式布里渊光纤传感散射谱特征提取方法，其特征在于，所述插值法为拉格朗日插值法。
6.如权利要求1所述的一种分布式布里渊光纤传感散射谱特征提取方法，其特征在于，所述布里渊频移vB和半高全宽ΔvB：
【技术特征摘要】
1.一种分布式布里渊光纤传感散射谱特征提取方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的一种分布式布里渊光纤传感散射谱特征提取方法，其特征在于，所述预处理为数据归一化。
3.如权利要求2所述的一种分布式布里渊光纤传感散射谱特征提取方法，其特征在于，所述归一化公式表示为：
4.如权利要求1所述的一种分布式布里渊...
【专利技术属性】
技术研发人员：钟一博，李东明，冯亚非，宛立君，吴峰，王磊，梁恩茂，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七一五研究所，
类型：发明
国别省市：
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