[发明专利]一种快速定位地下光缆的方法及装置

权利要求书

1.一种快速定位地下光缆的方法，其特征在于，包括以下步骤：

在对选定地点的地面按照预设频率进行连续敲击时，获取地下光缆的预设的每一个采样点的振动信号；

将所述每一个采样点的振动信号进行分帧处理，得到所述每一个采样点的每一帧信号的信号值；

根据所述每一个采样点的每一帧信号的信号值，计算得到所述每一个采样点的每一帧信号的中频带信噪比值；

若某一采样点的大于预设阈值的中频带信噪比值出现的频率与所述预设频率相对应，则确定所述选定地点的地下埋设有光缆；

其中，所述根据所述每一个采样点的每一帧信号的信号值，计算得到所述每一个采样点的中频带信噪比值，包括：

根据所述每一个采样点的每一帧信号的信号值，计算得到所述每一个采样点的每一帧信号的幅值谱值及功率谱值，计算公式如下：

X(m,q,k)＝x(m,q,k)x^*(m,q,k)＝|x(m,q,k)|² (2)

式中：

x(m,q,k)——第m个采样点第q帧信号的幅值谱；

X(m,q,k)——第m个采样点第q帧信号的功率谱；

s(qP-N+1+n,m)——第m个采样点第q帧信号的信号原始值，n＝0,1,2,…,N-1；

N——第m个采样点第q帧信号的帧长；

P——第m个采样点第q帧信号的帧移；

w(n)——窗函数；

根据所述每一个采样点的每一帧信号的幅值谱值，计算得到所述每一个采样点的每一帧信号的平滑功率谱值，计算公式如下：

其中，

式中：

S_x(m,q,k)——第m个采样点第q帧信号的平滑功率谱值；

k——第m个采样点第q帧信号的振动频率；

L_f——振动信号的低频频率；

H_f——振动信号的高频频率；

S_b～E_b为振动信号的中频带范围；

N——第m个采样点第q帧信号的帧长；

F_s——采样频率；

——向下取整函数；

根据所述每一个采样点的每一帧信号的平滑功率谱值，计算得到所述每一个采样点的每一帧信号的中频平滑后功率谱的上包络值，计算公式如下：

式中：

U_X(m,q,k)——第m个采样点第q帧信号的平滑后功率谱的上包络；

γ_x——包络幅度平滑系数；

U_X(m,q-1,k)——第m个采样点第q-1帧信号的平滑后功率谱的上包络；

根据所述每一个采样点的每一帧信号的中频平滑后功率谱的上包络值，计算得到所述每一个采样点的每一帧信号的中频噪声功率谱值，计算公式如下：

式中：

N_X(m,q,k)——第m个采样点第q帧信号的中频噪声功率谱；

N_X(m,q-1,k)——第m个采样点第q-1帧信号的中频噪声功率谱；

根据所述每一个采样点的每一帧信号的中频噪声功率谱值及中频平滑后功率谱的上包络值，得到每一个采样点的每一帧信号的中频带信噪比值，计算公式如下：

式中：

MSNR(m,q)——第m个采样点第q帧信号的中频带信噪比。

2.根据权利要求1所述的快速定位地下光缆的方法，其特征在于，在所述将所述每一个采样点的振动信号进行分帧处理之前，所述方法还包括：

将所述每一个采样点的振动信号进行高通滤波，滤除直流分量。

3.根据权利要求1所述的快速定位地下光缆的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所有采样点的中频带信噪比值均小于所述预设阈值，则更换选定地点，依序执行权利要求1中的各个步骤，直至确定选定地点的地下埋设有光缆。