一種光纖振源識別方法及裝置、系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及光纖通信領(lǐng)域，特別是涉及一種光纖振源識別方法及裝置、系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著光纖處理技術(shù)發(fā)展，可利用光纖探測周邊環(huán)境狀況，例如是否有物體經(jīng)過、且 該物體具體為何物等。當檢測光纖受到外界干擾影響發(fā)生振動時，光纖中傳輸光的部分特 性就會改變，識別終端對信號進行采集，分析采集信號的特征以判斷其光特性的改變，進而 可檢測出振源的位置，進而可實現(xiàn)對環(huán)境的監(jiān)測。
[0003] 然而，光纖所處的環(huán)境通常存在較多的干擾噪聲，從而導致光纖信號中含有度量 的時空二維分布參數(shù)的非平穩(wěn)干擾，引起對振源的誤識別。而且，不同環(huán)境其光纖信號中的 干擾也有所不同。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供光纖振源識別方法及裝置、系統(tǒng)，能夠針對不 同環(huán)境實現(xiàn)有效識別振源，避免對振源的誤識別。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是：提供一種光纖振源識別方 法，包括:識別終端獲取與預設振動信號模型匹配的第一采樣電信號，其中，所述第一采樣 電信號由第一采樣光信號轉(zhuǎn)換得到，所述第一采樣光信號由對光纖反射的光信號進行采樣 而得;分析所述第一采樣電信號在時域和空域的平穩(wěn)特性;對應所述第一采樣電信號號不 同時域和空域的平穩(wěn)特性，采用不同的檢測方式對所述第一采樣電信號進行檢測;若所述 檢測通過，則將所述第一采樣電信號對應的光纖位置確定為振源。
[0006] 其中，所述對應所述第一采樣電信號號不同時域和空域的平穩(wěn)特性，采用不同的 檢測方式對所述第一采樣電信號進行檢測的步驟包括:若所述第一采樣電信號的時域平穩(wěn) 特性不滿足第一平穩(wěn)條件且空域平穩(wěn)特性滿足第二平穩(wěn)條件，則采用滑窗式恒虛警率檢測 方式對所述第一采樣電信號進行檢測;若所述第一采樣電信號的時域平穩(wěn)特性滿足所述第 一平穩(wěn)條件且空域平穩(wěn)特性不滿足所述第二平穩(wěn)條件，則采用雜波圖點檢測方式對所述第 一采樣電信號進行檢測;若所述第一采樣電信號的時域平穩(wěn)特性不滿足所述第一平穩(wěn)條件 且空域平穩(wěn)特性不滿足所述第二平穩(wěn)條件，則采用雜波圖面檢測方式對所述第一采樣電信 號進行檢測。
[0007] 其中，所述采用滑窗式恒虛警率檢測方式對所述第一采樣電信號進行檢測的步驟 包括:獲取所述第一采樣電信號左側(cè)的h個第二采樣電信號值、以及右側(cè)的h個第三采樣電 信號值，其中，所述h個第二采樣電信號中的最右側(cè)的所述第二采樣電信號、所述h個第三采 樣電信號中最左側(cè)的所述第三采樣電信號均與所述第一采樣電信號相隔g個采樣電信號； 比較所述第一采樣電信號值與第一門限以及所述第二采樣電信號與第二門限，其中，所述 第一門限為所述h個第二采樣電信號值和所述η個第三采樣電信號值的算術(shù)平均值Z，所述 第二門限為所述h個第二采樣電信號值和h個第三采樣電信號值中第k個最小采樣電信號 值;若所述第一采樣電信號值大于所述第一門限，且所述第二采樣電信號與第二門限，則所 述檢測通過。
[0008] 其中，所述采用雜波圖點檢測方式對所述第一采樣電信號進行檢測的步驟包括： 根據(jù)所述光信號的所有采樣光信號轉(zhuǎn)換得到采樣電信號生成雜波圖，并將所述雜波圖按照 對應光纖不同位置劃分若干個雜波圖單元;利用所述第一采樣電信號所在的雜波圖單元的 有限次回波輸入進行迭代，以得到第三門限；比較所述第一采樣電信號值與所述第三門限， 若所述第一采樣電信號值大于所述第三門限，則所述檢測通過。
[0009] 其中，所述利用所述第一采樣電信號所在的雜波圖單元的有限次回波輸入進行迭 代，以得到第三門限的步驟包括:利用公式1對所述第一采樣電信號所在的雜波圖單元進行 迭代更新，以得到第三門限：
[0011]其中，$為所述第三門限，所述n+l為當前所述光信號的接收序號，所述k為所述第 一采樣電信號所在的雜波圖單元序號，qu為第k個雜波圖單元的第n-1次回波輸出幅度值， ω為遺忘因子。
[0012] 其中，所述采用雜波圖面檢測方式對所述第一采樣電信號進行檢測的步驟包括： 根據(jù)所述光信號的所有采樣光信號轉(zhuǎn)換得到采樣電信號生成雜波圖，并將所述雜波圖按照 對應光纖不同位置劃分若干個雜波圖單元；以所述第一采樣電信號所在的雜波圖單元為中 心，取單元數(shù)為ΜΝ的第一空間區(qū)域，并在所述第一空間區(qū)域中取以第一采樣電信號所在的 雜波圖單元為中心的第二空間區(qū)域；由除所述第二空間區(qū)域外所述第一空間區(qū)域的剩余區(qū) 域的信號強度計算得參考強度值；比較所述第一采樣電信號強度與所述參考強度值，若所 述第一采樣電信號強度大于所述參考強度值，則所述檢測通過。
[0013] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是：提供一種光纖振源識別裝 置，包括:獲取模塊，用于獲取與預設振動信號模型匹配的第一采樣電信號，其中，所述第一 采樣電信號由第一采樣光信號轉(zhuǎn)換得到，所述第一采樣光信號由對光纖反射的光信號進行 采樣而得;分析模塊，用于分析所述第一采樣光信號在時域和空域的平穩(wěn)特性;檢測模塊， 用于對應所述第一采樣光信號不同時域和空域的平穩(wěn)特性，采用不同的檢測方式對所述第 一采樣電信號進行檢測，并在所述檢測通過時，則將所述第一采樣電信號對應的光纖位置 確定為振源。
[0014] 其中，所述檢測模塊包括:滑窗檢測單元，用于在所述第一采樣電信號的時域平穩(wěn) 特性不滿足第一平穩(wěn)條件且空域平穩(wěn)特性滿足第二平穩(wěn)條件時，采用滑窗式恒虛警率檢測 方式對所述第一采樣電信號進行檢測；雜波圖點檢測單元，用于在所述第一采樣電信號的 時域平穩(wěn)特性滿足所述第一平穩(wěn)條件且空域平穩(wěn)特性不滿足所述第二平穩(wěn)條件時，采用雜 波圖點檢測方式對所述第一采樣電信號進行檢測；雜波圖面檢測單元，用于在所述第一采 樣電信號的時域平穩(wěn)特性不滿足所述第一平穩(wěn)條件且空域平穩(wěn)特性不滿足所述第二平穩(wěn) 條件時，采用雜波圖面檢測方式對所述第一采樣電信號進行檢測。
[0015] 其中，所述雜波圖點檢測單元具有用于:根據(jù)所述光信號的所有采樣光信號轉(zhuǎn)換 得到采樣電信號生成雜波圖，并將所述雜波圖按劃分若干個雜波圖單元;利用所述第一采 樣電信號所在的雜波圖單元的有限次回波輸入進行迭代，以得到第三門限；比較所述第一 采樣電信號值與所述第三門限，若所述第一采樣電信號值大于所述第三門限，則所述檢測 通過。
[0016] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的再一個技術(shù)方案是:提供一種光纖識別系統(tǒng)， 包括光纖、光纖傳感器及識別終端;所述光纖傳感器用于向所述光纖一端發(fā)出第一光信號， 并從所述光纖一端接收由所述第一光信號反射得到的第二光信號，并對所述第二光信號進 行采樣得到多個采樣光信號，將所述多個采樣光信號轉(zhuǎn)換得到多個采樣電信號;所述識別 終端用于在查找出與預設振動信號模型匹配的第一采樣電信號時，對所述第一采樣電信號 進行檢測，在檢測通過時，將所述第一采樣電信號對應的光纖位置確定為振源，其中，所述 識別終端包括上述的光纖振源識別裝置，以對所述第一采樣電信號進行檢測。
[0017] 上述方案，識別終端根據(jù)第一采樣電信號不同時域和空域的平穩(wěn)特性，采用不同 的檢測方式對預設振動信號模型匹配的第一采樣電信號進行檢測，并在所述檢測通過時， 將所述第一采樣電信號對應的光纖位置確定為振源，識別終端利用上述檢測方式對預設振 動信號模型匹配的第一采樣電信號進行干擾檢測，并在檢測通過后才確定為振源，避免對 振源的誤識別，提高了識別振源的可靠性，而且，識別終端根據(jù)所述第一采樣電信號不同時 域和空域的平穩(wěn)特性，采用不同的檢測方式進行檢測，即針對不同環(huán)境實現(xiàn)了自適應檢測， 可進一步有效識別振源。
【附圖說明】
[0018] 圖1是本發(fā)明光纖振源識別方法一實施方式的流程圖；
[0019] 圖2是本發(fā)明光纖振源識別系統(tǒng)一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖3是本發(fā)明光纖振源識別方法另一實施方式的部分流程圖；
[0021] 圖4是圖3所示實施方式中光信號對應的采樣電信號序列的示意圖；
[0022] 圖5是本發(fā)明光纖振源識別方法再一實施方式的部分流程圖；
[0023] 圖6是本發(fā)明光纖振源識別方法又再一實施方式的部分流程圖；
[0024] 圖7是本發(fā)明圖7所示實施方式中部分雜波示意圖。
[0025] 圖8是本發(fā)明光纖振源識別裝置一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026] 圖9是本發(fā)明光纖振源識別裝置另一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0027] 以下描述中，為了說明而不是為了限定，提出了諸如特定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、接口、技術(shù)之 類的具體細節(jié)，以便透徹理解本申請。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應當清楚，在沒有這些具體 細節(jié)的其它實施方式中也可以實現(xiàn)本申請。在其它情況中，省略對眾所周知的裝置、電路以 及方法的詳細說明，以免不必要的細節(jié)妨礙本申請的描述。
[0028] 請參閱圖1，本發(fā)明光纖振源識別方法一實施方式的流程圖，該方法包括：
[0029] S11:識別終端獲取與預設振動信號模型匹配的第一采樣電信號。
[0030] 其中，所述第一采樣電信號由第一采樣光信號轉(zhuǎn)換得到，所述第一采樣光信號由 對光纖反射的光信號進行采樣而得。
[0031] 請結(jié)合圖2舉例說明，圖2示出一光纖振源識別系統(tǒng)，該光纖振源識別系統(tǒng)采用光 脈沖調(diào)制體質(zhì)，通過探測背向散射信號的相位變化引起的反射光干涉強度變化，能夠同時 檢測出多個并發(fā)振源，從而實