在相位敏感型光时域反射仪（OTDR）中，利用动态差分拟合技术抑制干扰衰落现象

《Optics & Laser Technology》：Interference fading suppression in phase-sensitive OTDR using dynamic differential fitting

　　

洪佳|刘欣|白卫东|王婷婷|卢学辉|王鹏飞|王宇|金宝全

摘要

干扰衰落严重限制了相位敏感光时域反射仪（Φ-OTDR）中振动信号的检测精度。本文提出了一种基于动态差分拟合的新型干扰衰落抑制方法，以克服这一限制。该方法首先对相邻时间点进行旋转矢量差分运算，提取相位差序列，从而有效抑制由衰落引起的幅度波动，同时完全保留检测信号的相位演化特性。随后，采用自适应多项式拟合对差分信号进行平滑处理，显著提高了信噪比（SNR），并实现了对干扰衰落的深度抑制。在10.26公里的传感光纤上进行了实验验证，测试并分析了四种不同频率（50 Hz、200 Hz、500 Hz和1000 Hz）的振动信号。结果表明，所提出的方法可将系统的平均衰落概率从7.62%降低到0.02%，并将平均SNR提高28.12 dB，从而实现振动信号的高精度定位和高保真重建，为Φ-OTDR系统的工程应用提供了关键技术支持。