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作者：王杨涛 ;白清 ;姚志玺 ;王璇 ;王宇 ;靳宝全 ;
单位：太原理工大学新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室;太原理工大学电子信息与光学工程学院;
摘要：针对布里渊光时域反射仪(BOTDR)信号弱，噪声干扰造成的测量精度降低问题，提出基于布里渊增益谱二维图像小波阈值降噪方法实现BOTDR系统测量精度提升。分析了微波扫频法BOTDR测量原理及二维布里渊增益谱图像特征，设计了二维图像小波阈值降噪算法流程，搭建了微波扫频法BOTDR实验装置进行降噪性能验证，基于降噪性能对比确定了二维小波基函数、分解层数、阈值规则及阈值函数最优参数匹配方案。实验结果证明，使用二维图像小波阈值降噪算法，在累加平均500次条件下，降噪前后10km传感光纤末端变温区布里渊频移波动范围由±4.61MHz降至±2.59MHz,均方根误差由2.24MHz降至0.99MHz;降噪前后50km传感光纤末端变温区布里渊频移波动范围由±41.25MHz降至±2.83MHz,均方根误差由33.59MHz降至1.69MHz。研究表明，使用该降噪方案可有效提升BOTDR测量精度。
关键词：分布式光纤传感;;BOTDR;;布里渊增益谱;;布里渊频移;;二维图像小波阈值降噪
基金资助：国家自然科学基金青年项目(62005190);; 山西省重点研发计划项目(202202130501004,202102130501021);; 山西省基础研究计划资助项目(202303021221032);; 中央引导地方科技发展资金项目(YDZJSX20231B004)
