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基于ICEEMDAN和小波阈值的Φ-OTDR信号去噪算法师雪玮;徐大林;刘志成
【期刊名称】《指挥控制与仿真》
【年(卷),期】2024(46)1
【摘要】针对分布式光纤声波传感系统信号信噪比较低的问题,提出了一种改进的自适应噪声完全集成经验模态分解方法。
改进方法利用样本熵和小波阈值去噪算法,从高噪声分量中提取有效成分。
通过改进的自适应噪声完全集成经验模态分解(ICEEMDAN,Intrinsic Computing Expressive Empirical Mode Decomposition With Adaptive Noise)对实际采集的信号进行分解,计算样本熵,将其中的含噪分量进行小波阈值去噪,最后与未处理的信号分量进行重构。
实验结果表明,对实采的信号进行降噪处理后,信噪比提高了5.34 dB,均方误差降低了0.0148,波形互相关系数提高了5.7%。
与其他常用的去噪方法相比,该方法不仅在信噪比方面表现更优秀,而且在均方误差和波形互相关系数方面也具有更好的性能,能够更好地保留有用信号。
【总页数】7页(P78-84)
【作者】师雪玮;徐大林;刘志成
【作者单位】连云港杰瑞自动化有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.41
【相关文献】
1.基于RFDA小波阈值的心电信号去噪算法
2.基于改进小波阈值算法的ECG肌电信号去噪研究
3.基于小波阈值算法的中心静脉压信号去噪研究
4.基于改进CEEMDAN和小波阈值的雨声信号去噪算法研究
5.一种基于CEEMDAN-改进小波阈值的OTDR信号去噪算法
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一种基于小波变换的OTDR 事件分析算法的研究朱 磊(解放军理工大学通信工程学院 江苏南京 210007)摘 要:简单分析了用OT DR 卡进行光纤检测的原理,根据小波分析检测信号突变点的理论,提出了运用小波分析对光纤断点及反射事件准确定位的方法。
理论分析和实例计算表明,这种方法对O T DR 曲线中反射事件尤其是断点的定位非常准确,是一种行之有效的方法。
关键词:光缆线路监测;背向散射;小波分析;奇异点中图分类号:T P 301.6 文献标识码:A 文章编号:1004373X (2004)0310603Research of a Wavelet Based on OTDR Event Analysis AlgorithmZHU L ei(Inst i t ut e o f Comm unication Eng ineering ,PLA University of Sc ience &T echno logy ,Nanj ing ,210007,China )Abstract :I n this paper,the pr inciple o f O T DR card in fiber testing w as fir stly discussed.A ccor ding t o the theor y of using w avelet to ex amine the sing ular po int ,a metho d o f apply ing w av elet to lo cat e the break po int and reflectio n po int o f optical fiber w as put fo rw ar d .Bo th the theo retic ana ly sis and ex per imental r esults show that t he new metho d can achieve a pr ecise locatio n in O T DR cur ve.Keywords :o pt ical fiber test;backwar d dispersion;w avelet analysis;sing ular po int收稿日期:20030918 20世纪八九十年代,随着光纤通信技术研究的深入和技术的成熟,以及各国对大容量、长距离数字通信的迫切需要,促使以光纤为传输媒质的通信飞速发展。
基于小波分析的BOT D R光纤传感器信号处理方法3Ξ徐洪钟133,施 斌1,张 丹1,丁 勇1,崔何亮1,吴智深2(1.南京大学地球环境计算工程研究所,南京210093;2.日本茨城大学工学部,茨城31628511)摘要:布里渊光时域反射测量技术(BO TDR)测量数据看作由不同频率成分组成的数字信号序列,采用小波分析对其进行处理。
利用小波变换对BO TDR的测量数据进行消噪处理和异常值检测,并用某工程现场实测的BO TDR数据进行了验证。
实例表明,小波分析在消除噪声和检测异常点是十分有效的。
关键词:布里渊光时域反射测量技术(BO TDR);分布式光纤传感器;应变测量;小波分析中图分类号:TN247 文献标识码:A 文章编号:100520086(2003)0720737204Signal Processing of the Fiber Optic BOT D R Sensor B ased on W avelet AnalysisXU Hong2zhong1,SHI Bin1,ZHAN G Dan1,DIN G Y ong1,CU I He2liang1,WU Zhi2shen2(1.Advanced Computational Engineering Institute for Earth Environment,Nanjing Univ.,Nanjing210093, China;2.Department of Urban&Civil Engineering of Ibaraki University,31628511,Japan)Abstract:The measured signal is a time serie s made up of different frequency,and was proce ssed by wavelet analysis.Denoising and singular point detecting of the measured signal is performed using wavelet analysis.Te st re sube s indicated that this method is effictive for detecting the singular points on a body sur2 face.K ey w ords:brillouin optical time domain reflectometer(BOTDR);distributed fiber optic sensor;strain mea2 surement;wavelet analysis1 引 言 分布式光纤传感技术是近年发展较快的新型传感技术,它利用一条光纤作为传感和传导介质,实现大范围的物理场的测量。
0引言随着现代化社会的不断发展，在光线通信工程中，光缆线路的故障检测与维护问题备受瞩目。
光纤通信工程师对线路故障进行实时检测和判断，不仅可以及时处理故障，还可以提升光纤通信的网络传输速率。
运用故障排查设备检测光纤线路，对光纤毁损、断纤、老化、受潮、弯曲等故障信息进行整合，减少附加损耗的产生。
同时，可以结合光传感技术与计算机网络技术在线监测光纤网络，实现对光纤故障的准确定位和实时预警，提高光纤通信质量，提升通信工程管理的数字化、智能化水平及光缆兼容性［1］。
近年来，随着光缆数量不断增加，早期的故障检测设备更新缓慢，导致线路中的故障问题越来越频繁地出现。
在光缆线路维护工作中，存在寻找故障难，排查故障用时久的问题，严重影响光纤通信过程中的通信质量，还会造成较严重的经济和人身财产等损失［2］。
因此，应用光缆线路故障告警技术对光缆线路进行实时监控，及时发现并处理光缆线路中存在的各种安全问题和线路老化问题，以降低光缆隐患、减少光缆阻断的概率，对提高通信网络的可靠性和稳定性具有重要的作用。
为最大限度地消除故障告警冗余，本文以光纤通信工程中的光纤故障为研究对象，结合工程项目的实际运行情况进行分析与实验。
1光缆线路故障告警技术1.1OTDR 测试判断断点位置动态分析光缆故障位置，利用OTDR 接收和发射光的功能，将光的脉冲发射至光缆线路中，当脉冲的光遇到光的断裂点时，部分光被反射，就能得到OTDR 的曲线中的断点位置信息。
OTDR 数据结构示意图如图1所示。
光耦合器图1OTDR 结构示意图【作者简介】曹明，男，河南漯河人，任职于中国联合网络通信有限公司广东省分公司，工程师，研究方向：云承载网及算网运营优化、光缆网建维优一体化运营。
【引用本文】曹明.光纤通信工程中光缆线路故障告警技术［J ］.企业科技与发展，2023（11）：79-82.光纤通信工程中光缆线路故障告警技术曹明（中国联合网络通信有限公司广东省分公司，广东广州510235）摘要：在光纤通信工程线路中，传统故障告警技术实时告警率低、冗余告警现象严重，为解决上述问题，文章研究设计了一种光纤通信工程中光缆线路故障告警技术，该技术通过光纤注入脉冲收集散射信号，利用小波变换法对光时域反射仪（OTDR ）曲线数据进行预处理，得到具体的断点位置，将故障点位置测试数据去噪；引入GIS 系统，结合管线资源系统的GIS 图层，建立拓扑结构并分析得到故障位置；提取告警事件信息获取告警时间，利用时间序列和滑动窗口的组合方式，消除故障信息中的时间冗余和传输不同步的现象，从而实现对光纤通信线路故障的有效告警。
基于OTDR曲线下通信光纤故障诊断的分析作者：莫斌来源：《科学与财富》2017年第28期摘要：近年来，通信技术应用范围逐渐扩大，光纤应用率也在相应提高，但通信光纤在诊断过程中存在不同类型的故障，这不仅降低了通信质量，而且还大大弱化了通信效率。
利用OTDR曲线进行故障诊断，这不仅能够明确判断故障位置，而且有利于针对故障提出有效的解决对策。
本文首先进行了原理介绍，然后分析了通信光纤故障诊断中OTDR曲线的应用。
关键词：OTDR曲线；通信光纤；故障诊断；小波变换算法前言：通信光纤诊断过程中受故障信号短时快速变化影响难以确定具体的故障位置，传统故障检测方法已经不能满足故障高效解决需要，借助OTDR曲线的小波变换算法采集信号功率，在分析所获取曲线的基础上准确定位故障，以此缩短故障诊断时间，优化故障处理效果。
由此可见，本文针对这一论题展开分析，具有一定的现实意义，具体介绍如下。
1原理介绍1.1光纤通信光纤进行光传输的过程中，光线入射角度会发生改变，当反射角度变化到一定值后，则会发生全反射现象，以此实现目的地光波的有效传递，这一技术即光纤通信技术。
这一技术特点表现为：通信损耗低、信息容量大、保密性良好、频带宽度大、外界干扰小、介质重量轻等。
光线通信线路维护过程中需要注意的事项：光纤传输信号时应充分考虑材质易断性，进而要确保周围环境安全性；光纤线路建设资金较多，因此要选择适合的铺设方式；光纤线路铺设距离较长，因此维护过程中应尽可能的减少外界破坏。
导致光纤故障的原因具体有：线路接头极易发生故障；外力作用下极易变形；自然灾害会破坏光纤完整性；温度差异变化会降低光纤应用性能。
从常见故障介绍中能够看出，随着通信光纤应用率的不断提高，采取有效措施维护、检测光纤应用状况是极为必要的，只有这样才会延长通信光纤使用寿命，优化光纤使用效果。
1.2OTDR原理OTDR是光时域反射仪的简称，应用原理：基于光线信号输送过程中产生的背向散射原理研发的光电一体化仪器，该仪器设备主要用来诊断光纤故障、线路维护、光纤生产以及线路施工。
![一种基于小波变换动态降噪的OTDR曲线数据分析方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s1/m/51cf043978563c1ec5da50e2524de518964bd3f9.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201811539067.7(22)申请日 2018.12.17(71)申请人 中博信息技术研究院有限公司地址 210000 江苏省南京市雨花台区小行尤家凹8号(72)发明人 朱云杰 王文峰 (74)专利代理机构 常州佰业腾飞专利代理事务所(普通合伙) 32231代理人 孙永智(51)Int.Cl.H04B 10/071(2013.01)G06K 9/00(2006.01)(54)发明名称一种基于小波变换动态降噪的OTDR曲线数据分析方法(57)摘要本发明公开了一种基于小波变换动态降噪的OTDR曲线数据分析方法，属于数据分析技术领域，采用Haar小波基对OTDR数据进行离散平稳小波变换，提取所有待定事件，计算线路均耗门限，采用最小二乘法及事件衰耗门限、断纤均耗门限、结尾高度门限参数，在待定事件中准确定位事件，决定是否需要进行降噪以及确定需降噪的区段，采用小波基DB3模极大值方法进行区段降噪处理，对降噪后的区段数据再次采用小波变换和最小二乘法进行分析事件。
本发明结合小波变换和最小二乘法能有效分析OTDR曲线数据，在实际应用中有相当多的光缆受噪声干扰很小，且受噪声干扰也多在光缆的某些区段，极大提升了OTDR曲线数据分析的速度。
权利要求书2页 说明书10页 附图3页CN 109861746 A 2019.06.07C N 109861746A1.一种基于小波变换动态降噪的OTDR曲线数据分析方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：获取光纤线路OTDR曲线数据，并为后续数据分析进行预处理；步骤2：对预处理后的OTDR曲线数据或降噪后的曲线数据段，进行离散平稳小波变换，根据事件在高频系数上的特征进行初步定位得到所有待定事件；步骤3：计算线路均耗门限，采用最小二乘法和相关参数对待定事件做进一步的准确定位；步骤4：根据步骤3中是否存在准确定位失败的反射事件以及OTDR曲线数据是否已降噪处理过，确定曲线事件分析是否结束；若未结束，计算需要降噪的曲线区段；若结束，则执行步骤6；步骤5：采用DB3小波基小波变换模极大值法对需要降噪的OTDR曲线段进行降噪，将降噪后的曲线段数据替换掉原OTDR相应的曲线段数据，重复步骤2、3和4；步骤6：利用分析出的事件计算光纤线路的长度、线路总衰耗和线路均耗。
《基于C-OTDR原理DAS系统降噪关键技术的研究》篇一一、引言随着光纤传感技术的快速发展，基于C-OTDR（Coherent Optical Time Domain Reflectometer，相干光时域反射仪）原理的分布式声波传感系统（DAS，Distributed Acoustic Sensing System）在众多领域得到了广泛应用。
然而，由于环境噪声、系统噪声等因素的影响，DAS系统的性能受到了限制。
因此，对DAS系统进行降噪处理，提高其信噪比，成为当前研究的热点问题。
本文将针对基于C-OTDR原理的DAS系统降噪关键技术进行研究。
二、C-OTDR原理及DAS系统概述C-OTDR是一种利用光子晶体光纤（PCF）的相干性原理进行测量的技术。
它通过向光纤中注入相干光信号，并检测反射回来的信号，从而实现对光纤的分布式测量。
DAS系统则是利用C-OTDR原理进行分布式声波检测的传感器系统。
该系统可以检测光纤沿线的声波信号，并利用信号处理技术将声波信号转化为具有实际应用价值的电信号。
三、DAS系统中的噪声问题在DAS系统中，噪声主要来源于环境噪声、系统噪声等。
这些噪声会严重影响系统的信噪比，降低系统的检测性能。
因此，如何有效地降低噪声，提高系统的信噪比，成为DAS系统研究的重要问题。
四、降噪关键技术研究针对DAS系统中的噪声问题，本文研究了以下几种降噪关键技术：1. 信号预处理技术信号预处理技术是DAS系统中常用的降噪方法。
通过对采集到的信号进行滤波、去噪等处理，可以有效地提高信号的信噪比。
其中，小波变换是一种常用的信号预处理方法。
它可以通过对信号进行多尺度分解，提取出信号中的有用成分和噪声成分，从而实现去噪的目的。
2. 空间滤波技术空间滤波技术是另一种有效的降噪方法。
它通过对光纤沿线上的多个测量点进行空间滤波处理，可以有效地去除噪声对信号的影响。
其中，基于滑动窗口的空间滤波技术是一种常用的方法。
《BOTDR信噪比与测量速度提升方法研究》篇一一、引言随着光纤通信技术的不断发展，光时域反射仪（OTDR）技术作为光纤网络监测的重要手段，其性能的优化与提升显得尤为重要。
BOTDR（布里渊光时域反射仪）作为OTDR的一种，具有高分辨率、大动态范围等优点，在光纤传感领域得到了广泛应用。
然而，BOTDR的信噪比和测量速度仍存在提升空间，本文将重点研究BOTDR信噪比与测量速度的提升方法。
二、BOTDR技术原理及现状BOTDR技术通过分析布里渊散射光来检测光纤中的事件。
其原理在于光纤中布里渊散射现象与光纤中的声学波场相关，从而可以通过分析散射光来获取光纤的物理信息。
目前，BOTDR 技术已广泛应用于光纤网络监测、地震波探测等领域。
然而，在实际应用中，BOTDR的信噪比和测量速度仍存在一定的问题，影响了其性能的进一步提升。
三、信噪比提升方法研究信噪比是BOTDR性能的重要指标之一，直接影响着测量结果的准确性和可靠性。
为了提升BOTDR的信噪比，本文提出以下方法：1. 优化光脉冲调制技术：通过改进光脉冲的调制方式，提高布里渊散射光的信号强度，从而提升信噪比。
具体方法包括采用更优的光脉冲波形、调整光脉冲的频率和功率等。
2. 引入噪声抑制算法：通过引入先进的噪声抑制算法，对BOTDR接收到的信号进行去噪处理，提高信噪比。
例如，可以采用基于小波变换的噪声抑制算法、基于盲源分离的算法等。
3. 多点并行探测技术：通过采用多点并行探测的方式，同时测量多个光纤段的信息，将多个信号进行叠加，从而提高信噪比。
四、测量速度提升方法研究测量速度是BOTDR性能的另一个重要指标。
为了提升BOTDR的测量速度，本文提出以下方法：1. 优化数据处理算法：通过优化数据处理算法，加快对BOTDR接收到的信号的处理速度。
例如，可以采用更高效的信号处理芯片、优化数据处理程序等措施。
2. 改进系统硬件结构：通过改进BOTDR系统的硬件结构，提高其测量速度。
基于小波变换的麻醉监测诱发脑电信号分析的研究
张烈平;莫玮
【期刊名称】《昆明理工大学学报：理工版》
【年(卷),期】2003(28)3
【摘要】采用小波变换方法对麻醉监测脑电信号进行分析, 通过基于小波变换系数的奇异值分解构造特征向量的特征提取方法提取麻醉状态下中潜伏期听觉诱发脑电的特征, 并用BP网络分类器对提取的特征进行聚类, 从而实现麻醉深度的估计, 实验仿真结果表明了该方法的有效性.
【总页数】4页(P97-100)
【关键词】小波变换;外科手术;中潜伏期诱发脑电;听觉诱发脑电;麻醉深度;麻醉监测;诱发脑电信号分析;奇异值分解;特征提取法;特征聚类;人工神经网络
【作者】张烈平;莫玮
【作者单位】桂林工学院电子与计算机系;中国电子技术标准化研究所
【正文语种】中文
【中图分类】R614;TN911.7
【相关文献】
1.基于小波变换的麻醉监测脑电信号的分析与处理 [J], 张烈平;莫玮;牛秦洲
2.小波变换在视觉诱发脑电信号提取中的应用——提取视觉诱发脑电信号的新方法之三 [J], 徐宁寿;张建华;曹正才;潘映辐;铁艳梅
3.小波变换在麻醉监测诱发脑电信号分类中的应用 [J], 张烈平;莫玮;牛秦洲
4.麻醉监测诱发脑电信号检测技术研究 [J], 张烈平;莫玮
5.基于分形理论的麻醉监测诱发脑电信号识别方法研究 [J], 张烈平;莫玮
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
一种基于小波变换的OTDR 事件分析算法的研究朱 磊(解放军理工大学通信工程学院 江苏南京 210007)摘 要:简单分析了用OT DR 卡进行光纤检测的原理,根据小波分析检测信号突变点的理论,提出了运用小波分析对光纤断点及反射事件准确定位的方法。
理论分析和实例计算表明,这种方法对O T DR 曲线中反射事件尤其是断点的定位非常准确,是一种行之有效的方法。
关键词:光缆线路监测;背向散射;小波分析;奇异点中图分类号:T P 301.6 文献标识码:A 文章编号:1004373X (2004)0310603Research of a Wavelet Based on OTDR Event Analysis AlgorithmZHU L ei(Inst i t ut e o f Comm unication Eng ineering ,PLA University of Sc ience &T echno logy ,Nanj ing ,210007,China )Abstract :I n this paper,the pr inciple o f O T DR card in fiber testing w as fir stly discussed.A ccor ding t o the theor y of using w avelet to ex amine the sing ular po int ,a metho d o f apply ing w av elet to lo cat e the break po int and reflectio n po int o f optical fiber w as put fo rw ar d .Bo th the theo retic ana ly sis and ex per imental r esults show that t he new metho d can achieve a pr ecise locatio n in O T DR cur ve.Keywords :o pt ical fiber test;backwar d dispersion;w avelet analysis;sing ular po int收稿日期:20030918 20世纪八九十年代,随着光纤通信技术研究的深入和技术的成熟,以及各国对大容量、长距离数字通信的迫切需要,促使以光纤为传输媒质的通信飞速发展。
现在世界各国均建成了大量光纤通信干线,不论是长途还是市话,光纤无处不在。
因此建立较完善的监控系统尤为重要。
在光纤通信系统中,由于光纤传输的终端设备可靠性比较高(如美国AT &T 光缆终端设备平均无故障时间为150年),而且设备又具有自身的监控系统,即使出了故障后也能由维护人员在现场很快解决,因此光缆网维护的难点集中在传输的线路上。
实际工作经验表明,在许多情况下,光缆通信的线路故障要比设备故障更为突出,约为不可用时间的95%。
因此,如果只采用设备自带的监测系统,是难以保证高速、宽带、大容量光缆传输线路的畅通。
因此,进行实时的光缆线路监测是十分必要的。
1 OTDR 卡检测光纤的原理(背向散射法)光纤故障大概可以分为3类:光纤失效、光纤损耗增加和光纤接头异常。
光缆线路监测系统主要是利用光时域反射仪(OT DR )对光纤进行测试。
OT DR 作为一种非破坏的光纤测量技术,在通信光纤的施工、维护、运行等方面得到了广泛的应用。
OT DR 是利用背向散射法来测量光纤的衰耗特性。
光纤中的反射光有2种:一种是纤芯纵向局部折射率跳跃变化产生的菲涅耳反射光;另一种是纤芯内部存在的直径小于光波长的不均匀区而使各区域之间微弱折射率偏差产生的瑞利背向散射光,其中一部分反射到光纤的入射端,这一部分光称为背向瑞利散射光。
背向散射法是将大功率的窄脉冲光注入被测光纤,然后在同一端监测沿光纤背向返回的散射光功率。
因为主要的散射机理是瑞利散射,瑞利散射光的特征是他的波长与入射光波的波长相同,他的光功率与该点的入射光功率成正比,所以测量沿光纤返回的背向瑞利散射光功率就可以获得光沿光纤传输遭受损耗的信息,从而可以测得光纤的衰减,故称这种方法为背向散射法。
在OTDR 显示的背向散射信号曲线上,反射峰对应着反射事件。
而对不出现反射峰的事件,即非反射事件,如光纤熔接、不均匀、老化等造成的事件。
目前国外生产的用于测试线路的光时域反射计OTDR 价格往往在100000元以上,这就限制了他在通信维护上的普及。
因此如何研制自己的OT DR 并用106朱 磊:一种基于小波变换的OTDR 事件分析算法的研究于光纤线路监控就具有非常美好的前景,而事件判决算法是OTDR卡研制中的一个重要部分。
文章提出了一种运用小波变换较好的定位光纤断点及反射事件的方法。
2 小波变换运用于信号奇异性检测信号中的奇异点及不规则的突变部分经常带有比较重要的信息,他是信号的重要特征之一。
长期以来,傅里叶变换是研究函数奇异性的主要工具,但傅里叶变换缺乏空间局部性,他只能确定一个函数奇异性的整体性质,而难以确定奇异点在空间的位置及分布情况。
我们知道,小波变换具有空间局部性质,因此,利用小波变换来分析信号的奇异性及奇异性的位置是比较有效的。
通常情况下,信号奇异性分为2种,其中一种是信号在某一时刻内,其幅值发生突变,引起信号的非连续,幅值的突变处是第一种类型的间断点。
图1是一条典型的OT DR曲线,我们可以认为反射事件属于第一种类型的间断点,可以采用小波分析的方法对其进行定位。
(1)主要由于耦合设备和光纤前端引起的菲涅尔反射脉冲。
(2)光脉冲沿具有均匀特性的光纤段传播时的背向散射曲线。
(3)接头或耦合不完善引起的损耗或光纤存在某些缺陷、熔接缝、光纤弯曲、引起的高损耗区,叫做非反射事件,只有插入损耗,没有反射。
(4)光纤断裂处,造成折射率在玻璃和空气之间变化,形成反射事件。
在光纤尾端之后,检测不到光信号,曲线表现为接收器的噪声。
通常,用李普西兹指数(Lipschitz)来描述函数的局部奇异性。
在利用小波分析这种局部奇异性时,小波系数取决于f(x)在x0点的邻域内的特性及小波变换所选取的尺度。
在小波变换中,局部奇异性可定义为:设f(x)∈L2(R),若f(x)对 x∈ x0,小波 (x)可实现连续可微,并具有n阶消失矩(n为正整数),有: W f(s,x) ≤K a s K为常数则称为x0点的奇异性指数(也称Lipschitz指数)。
对 x∈ x0,有: W f(s,x) ≤ W f(x,x0) ,则称x0为小波变换在尺度s下的局部极值点。
图1 典型O T DR测试曲线3 典型OTDR曲线的小波变换在图2中,曲线A是一条典型的OTDR曲线,从图2中可以看出,第一个较大的反射峰是光纤前端的菲涅尔反射峰,第二个对应着光纤的尾端,其后是噪声段。
将曲线A经过简单的程序处理,先抛开前端的一部分菲涅尔反射峰,丢弃大部分噪声段,得到曲线B。
用db1小波分解信号到第6层,对分解结构[c, l]中的第1层高频部分进行重构,得到曲线C。
我们看到,在信号的小波分解中,因为信号的反射峰包含的是高频部分,第1层(D1)的高频部分将信号的断点显示得相当明显。
图2 典型O T D R曲线的小波变换过程 4 应用实例采用以上的算法,实现了一个光缆线路自动监测系统,采用光功率的备用纤监测方式实现了对一条全长多于1000km的光缆线路的实时监测。
在监测站中,为了提高系统对故障判别的准确性,对2条备用光纤进行实时监视,一旦光功率监测告警发生,由控制模块启动OTDR对所有纤芯(包括主用纤和备用纤)进行测试。
对主用纤通过WDM器件进行在线测试,对备用纤直接进行测试,告警信息和测试结果先后上传至监测中心。
为了保证告警信息和测试结果数据能可靠地传送到监107《现代电子技术》2004年第3期总第170期仿真与测试测中心,采用了3条通信线路互为备份的策略,利用通信系统提供的话音通道、专用通道和数字通道可以保证在线路本身出现故障的情况下,能将告警信息和测试结果数据及时地传送到监测中心。
在监测中心,配备有大型数据库系统、OT DR 测试数据分析软件和GIS ,通过结合这些技术,可以实时、直观、系统地向管理人员提供所管辖地区光缆的运行状况。
图3中所示为一条被监测光纤的测试曲线以及相关的测试参数和事件、详细曲线分析报告。
通过试运行和随后的正式运行,本系统体现出了较好的实时性、可靠性和先进性。
图3 测试曲线及相关测试参数、事件和详细曲线分析报告5 结 语利用小波变换对信号进行多尺度分析,在信号出现突变时,其小波变换后的系数具有模量极大值,因而可通过对模量极大值点的检测来确定故障发生的事件点。
根据这一理论,可以在OT DR 的事件分析算法中运用小波分析对光纤断点及反射事件进行定位。
理论分析和实例计算表明,这种方法对OTDR 曲线中的反射事件尤其是断点的定位非常准确,是一种行之有效的方法。
在实际应用中,对光纤事件分析判断的准确性除了起决定性作用的分析算法外,由于理论分析结果是光距离而非地理距离,理论分析值与实际故障点之间还存在着一定的误差。
因此在实际应用中可以运用人工智能系统和专家系统对测试结果进行评估、分析,最终由系统向用户做出光纤劣化趋势报告和提出维护可行性方案。
参 考 文 献[1] 赵梓森,等.光纤通信工程[M ].北京:人民邮电出版社,2002.[2] 白崇恩,刘有信.光纤测试[M ].北京:人民邮电出版社,2001.[3] 杨祥林,张德明,等.光纤传输系统[M ].南京:东南大学出版社,2000.[4] 张盛武.光缆测试仪器的新进展[D].全国第九次光纤通信暨第十届集成光学学术会议论文集.1999,(8):521522.[5] 马正先,熊建文,等.OT DR 在光纤测量中应用[J].激光杂志,1999,20(2):17.[6] 陈钰,支敬敬.OT DR 技术的目前进展[J].光纤通信技术,1996,(3):53,62.陕西省2003年“三优”评审工作圆满结束 为树立陕西省优秀软件企业的品牌形象,培育一批技术水平高,产品质量好,应用前景广阔的优秀软件产品,立足陕西,走出国门,进军国内外软件市场,为鼓励和表彰陕西省软件人才,为陕西省软件产业发展作出的贡献,陕西省软件行业协会组织了《2003年度陕西省优秀软件企业》、《2003年度推荐陕西省优秀软件产品》和《2003年度陕西省优秀软件人才》的评选活动。
根据各单位的申报材料,协会组织专家评审组,对各企业进行了考察,进行了审核和初评,评选出13家优秀软件企业、21项推荐优秀软件产品和23名优秀软件人才。
