基于小波变换的OTDR降噪算法研究

传统的滤波方法在降低光时域反射仪(OTDR)曲线噪声的同时,会展宽其盲区,不利于OTDR性能指标的提升。研究了OTDR测试曲线的滤波降噪问题,使用基于小波变换的滤波算法对OTDR设备的测试曲线进行处理,可以显著提高信噪比。针对OTDR的特性,以及硬阈值和软阈值法的不足,引入特殊的阈值处理算法,可以更好地保持反射事件的边缘,对目前商用化OTDR产品性能的进一步提升具有重要意义。

基于IEEE-754浮点数标准的快速对数算法

依据IEEE-754浮点数标准,研究浮点数在内存中的存储格式,提出了基于C语言的快速对数算法。经验证,该算法速度快,精度高,代码少,占用内存少,适用于嵌入式处理器,尤其适用于没有硬件乘法器的处理器。

OTDR设计中APD偏置电压的自适应精确控制

针对相同偏置电压下雪崩光电二极管(APD)的增益会随温度变化,从而影响到光时域反射仪(OTDR)的动态范围的问题,提出了一种APD偏置电压自适应精确控制的方案。在各个适宜的工作温度下,该方案可以保证偏置电压始终工作在接近雪崩电压,使APD在最佳增益时稳定工作,从而提高OTDR的动态指标,并解决OTDR高低温测试时动态范围波动大的问题,使得动态范围波动被控制在0.3 d B以内。

一种开关可控的650nm稳定光源驱动电路设计

随着光纤通信技术的飞速发展,光纤测试设备也同步发展起来,对于传输光的监视和测量显得尤为重要。稳定光源正是诸多光纤系统测量仪器中常用的、重要的基础设备。本文所介绍的稳定光源工作于650nm,与光功率计一起用于塑料光纤的测量。

基于InGaAs线性阵列探测器及扫描振镜的短波红外成像系统

针对短波红外成像在社会和军事中的应用,基于InGaAs线性阵列探测器及扫描振镜设计了一种短波红外成像系统。讨论了InGaAs线性阵列探测器的时序驱动、扫描振镜的同步控制、图像数据的处理等关键技术的实现方法。经试验验证,该系统成本低,灵敏度高,体积小,功耗小,可靠性高,适用于对体积、重量、功耗及成本、质量控制要求较高的场合。InGaAs是一种在短波红外领域极有前景的探测器材料,由InGaAs材料制备的短波红外探测器标准光谱响应范围为0.9~1.7μm,填补了从可见光到热红外光之间波段探测的空白,这类探测器具有探测灵敏度高,体积较小,功耗较小,可以在室温下工作等优点,极其适用于低光照夜视和诸如空间遥感、人眼安全测距、精确制导、近红外光谱分析、工业控制、生物医疗和航天航空等新旧应用方向。同时由于InGaAs材料的结构简单、可靠性高,且制备工艺简单、加工成本低,已经越来越多的应用于社会和军事中的各种场合。

基于OTDR的光缆故障点精确定位方法

光缆维护时存在着故障点的位置定位不精确的问题,给光缆维护和抢修带来了困难。为解决这一问题提出了基于光时域反射仪(Optical Time Domain Reflectometer,OTDR)的光缆故障点精确定位方法。该方法结合了OTDR和偏振光时域反射技术(Polarization Optical Time Domain Reflectometry,POTDR),使用OTDR得到光缆故障点的光纤光学长度,利用POTDR分别获取光缆弯曲时和光缆恢复原状时的两组后向散射数据,用差值法和寻找斜率变化的方法对两组后向散射数据进行处理,可以确定光缆弯曲点的位置。结合光纤光学长度、弯曲点的位置及光缆余长系数,得出弯曲点与光缆故障点的距离,当弯曲点距离光缆故障点位置比较近时(小于200m),对光缆故障点的定位很精确。实验结果表明,该方法能够精确地定位光缆故障点位置,结构简单,操作方便且不损伤光缆。

基于DSP和FPGA技术的低信噪比雷达信号检测

提出一种基于DSP和FPGA技术的低信噪比情况下雷达信号检测技术的工作原理与硬件实现方法,采用数字化的处理方法处理信息,取代传统使用的模拟检测技术,并对实现的检测方法和关键算法做了详细介绍。

基于光缆振动的井下无源定位系统的研究

在矿井灾变时,针对被困矿工难于被定位的问题,根据干涉原理和φ-OTDR技术,提出一种基于光缆振动的井下无源定位的方法,以此为基础设计出井下无源定位系统。被困矿工敲击光缆引起的振动,包含了声音信息和位置信息,通过对音频数据分析可以区分出偶然性的振动和有规则的敲击振动,并对OTDR数据运算,可以获得振动的位置。试验结果表明,该系统能够还原振动声音和确定敲击位置,其定位距离的标准差在11m以内。

光网络智能测试技术研究

基于OTDR原理,采用链路感知技术,设计出能智能分析光网络中光纤链路组成,判断光纤链路故障原因的技术方案,并且提出了方案实现的关键技术和实现途径。与传统的测试技术相比,该技术测试结果更准确、更全面和效率更高。

提高光缆故障定位准确度的方法研究

对于光缆发生故障定位难的问题,本文讨论了POTDR在通信光缆发生故障时相对于OTDR在定位故障点方面的优势,分析并提出了一种提高光缆故障定位准确度的方法。该方法是对于POTDR多次测量后如何在多组数据中分析判断其中最接近真实数据的数据的研究。试验结果表明该方法能明显提高POTDR的定位准确度。

基于光缆振动的高速公路护栏碰撞告警系统的研究

高速公路上的车辆运行速度很快,撞击护栏的交通事故时有发生。光缆具有柔韧性,受到冲击时不易断裂。将光缆附着在高速公路护栏背面,可以感知护栏受到冲击时的振动。经特定光路产生的相干光在光缆中传输,振动前后相干光的传输距离有细微变化,引起干涉。发生在光缆上的振动包含了护栏受到冲击时的声音信息和位置信息。通过检测干涉发生的光强和时间提取出振动的音频信息和位置信息。根据干涉原理和Φ-OTDR原理,研究了光缆振动对相干光在光纤中传输的影响。提出一种基于光缆振动的高速公路护栏碰撞告警方法,以此为基础设计出高速公路护栏碰撞告警系统。通过对音频数据分析可以还原现场碰撞的声音;通过对OTDR数据运算分析,可以获得碰撞的位置。对护栏同一位置的试验结果进行统计,其标准差在10米以内。