低采样Φ-OTDR系统
采样率降幅近99%
用比较器超低采样采集拍频信号,数据量减少两个数量级而相位解调仅轻微退化,再以压缩感知去噪,信噪比提升可超28 dB。
Xiao, Zhenyu · 章浩飞 · Yuan, Xueguang · 章洋 · Zhang, Yuan · Li, Zhengyang · 王琦 · 黄永清
Sensors 2024
具体参数
- 采样率
- {'zh': '62.5', 'en': '62.5'} MS/s
- 数据量
- {'zh': '7.45', 'en': '7.45'} MB
- 信噪比增强
- {'zh': '28.7', 'en': '28.7'} dB
- 信噪比增强
- {'zh': '26.1', 'en': '26.1'} dB
- 信噪比增强
- {'zh': '23.7', 'en': '23.7'} dB
技术优势
数据量降成1/80
62.5 MS/s、1 bit采集方案下,每秒仅7.45 MB,约为80 MS/s、12 bit传统方案的1/80,传输和存储压力大幅减轻。
SNR提升28.7 dB
利用振动在频域的稀疏性,对解调相位做压缩感知去噪,在100 mVpp、200 Hz信号上将SNR增强28.7 dB,微弱振动也能清晰检测。
多频振动也能重构
实验证明多频振动信号同样能被高信噪比重构,可用于复杂振动场景的监测。
应用场景
- 分布式光纤传感:降低数据负担并提升微弱振动检测能力
- 结构健康监测:实时监测结构微弱振动信号并减少存储成本
- 周界安防监测:高信噪比检测入侵振动,同时降低传输带宽需求
- 管道泄漏监测:捕捉泄漏引起的微弱振动,数据量小便于长期记录