1.基于去啁啾和时域子啁啾脉冲提取的分布式光纤传感方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一、使用去啁啾技术获取大频率范围的瑞利散射信号;
步骤二、使用时域子啁啾脉冲提取算法将获取到的大频率范围的瑞利散射信号转换为大应变范围的瑞利散射图样;其中在光纤未受扰动时,获取的瑞利散射图样叫瑞利散射参考图样;在光纤受到扰动时,获取的瑞利散射图样叫瑞利散射测量图样;
步骤三、通过延迟估计算法,分析瑞利散射参考图样和瑞利散射测量图样在不同位置下频率轴的移动信息,定量的解调出不同位置的扰动信息。
2.根据权利要求1所述的基于去啁啾和时域子啁啾脉冲提取的分布式光纤传感方法,其特征在于:所述使用去啁啾技术获取大频率范围的瑞利散射信号的过程包括:设置扫频光源输出大频率范围的探测啁啾信号,并将其注入光纤,得到反向瑞利散射信号;将得到的大频率范围瑞利散射信号与另一个本地啁啾信号混频,得到去啁啾之后的信号。
3.根据权利要求2所述的去啁啾和时域子啁啾脉冲提取的分布式声波传感方法,所述另一个本地啁啾信号,为啁啾斜率与探测啁啾信号的啁啾斜率相同的信号,或为与啁啾斜率不同的信号。
4.根据权利要求1所述的基于去啁啾和时域子啁啾脉冲提取的分布式光纤传感方法,其特征在于:使用时域子啁啾脉冲提取算法将获取到的大频率范围的瑞利散射信号转换为大应变范围瑞利散射图样,其具体过程为:将去啁啾之后的信号用一系列的时域窗分割,然后按照时域窗的顺序重组为矩阵;将该矩阵转换到距离域;取距离域的强度值或幅度值,即可得到大应变范围瑞利散射图样。
5.根据权利要求4所述的基于去啁啾和时域子啁啾脉冲提取的分布式光纤传感方法,其特征在于:所述时域窗为矩形窗或汉宁窗或汉明窗或高斯窗或切比雪夫窗。
6.根据权利要求1所述的基于去啁啾和时域子啁啾脉冲提取的分布式光纤传感方法,其特征在于:所述通过延迟估计算法来获取扰动信息,其过程为:计算瑞利散射参考图样和瑞利散射测量图样在不同位置下频率轴的互相关曲线或加权互相关曲线;得到的互相关曲线的最大值对应的横坐标即为频率轴的移动信息;根据瑞利散射温度或者应变对应的频移关系,即可定量地得到沿光纤的温度或者应变信息。
7.根据权利要求6所述的基于去啁啾和时域子啁啾脉冲提取的分布式光纤传感方法,其特征在于:所述加权互相关算法,权重可以由roth处理器或相干平滑变换或相位变换或eckart滤波器或ht处理器得到。
8.根据权利要求1所述的基于去啁啾和时域子啁啾脉冲提取的分布式光纤传感方法,其特征在于:所述通过延迟估计算法来获取扰动信息,其过程为:计算瑞利散射参考图样和瑞利散射测量图样在不同位置下频率轴的最小均方误差,得到的最小均方误差曲线的最小值对应的横坐标即为频率轴的移动信息;根据瑞利散射温度或者应变对应的频移关系,即可定量地得到沿光纤的温度或应变信息。
9.根据权利要求6或8所述的基于去啁啾和时域子啁啾脉冲提取的分布式光纤传感方法,其特征在于:通过插值的方式来减小估计过程中的量化误差。