[发明专利]基于自适应阈值的滤除光纤解调系统中脉冲干扰的方法

说明书

本发明提供一种基于自适应阈值的滤除光纤解调系统中脉冲干扰的方法，其步骤如下：一，基于光纤法布里‑珀罗可调谐滤波器解调法搭建光纤光栅传感器解调系统并将经光电转换后的中心波长反射谱信号进行模拟数字转换；二，采用一阶滞后滤波平滑采集到的数字信号，从而使信号的波形更加的平整；三，基于自适应阈值的限幅滤波滤除脉冲干扰，从而提高解调的精度；四，利用滤波后的结果解调光纤光栅传感器，并比较验证滤波效果；通过以上步骤，本发明实现了一种基于自适应阈值的滤除光纤解调系统中脉冲干扰的方法，能够高效准确的滤除光纤解调系统中的脉冲干扰，解决了在实际使用过程中光纤解调系统精度低的问题，便于在实际工程中的应用。

技术领域

本发明提供名称为“基于自适应阈值的滤除光纤解调系统中脉冲干扰的方法”，即“一种基于自适应阈值的滤除光纤解调系统中脉冲干扰的方法”,通过设置根据实际数据变化的双阈值，能够高效准确的滤除光纤解调系统中的脉冲干扰，其目的是提高光纤解调系统的精度，以适应实际应用中结构健康监测的需求。此外，本发明所述方法有利于光纤传感器在实际工程领域的推广应用，属于结构健康监测技术领域。

背景技术

光纤传感器可对其布贴局部区域的应力应变进行实时监测，且具有抗电磁干扰、抗腐蚀、灵敏度高、本征无源、易维护、重量轻、耐腐蚀等优点，使其在各种大型机电、石油化工、强电磁干扰、易燃、易爆、强腐蚀环境中得到越来越广泛的应用。

常用的滤波方法有加权平均值滤波、滑动平均值滤波等方法，以达到平整波形、滤除高频小信号的目的。但是对于数字信号中存在的脉冲信号的干扰不能起到较为有效的滤除作用，并且会影响波形的灵敏度。另一方面，数字滤波中对于脉冲干扰多采用防脉冲干扰平均滤波方法，但这种方法用于光纤光栅解调数字信号的滤波时会对光纤光栅反射谱信号造成一定的影响。

基于以上现状和问题，本发明一种基于自适应阈值的滤除光纤解调系统中脉冲干扰的法，通过设置根据实际数据变化的双阈值，能够高效准确的滤除光纤解调系统中的脉冲干扰，其目的是提高光纤解调系统的精度，以适应实际应用中结构健康监测的需求，在结构健康监测领域有很强的工程实用性，便于实际应用。

发明内容

(一)本发明的目的是：

本发明一种基于自适应阈值的滤除光纤解调系统中脉冲干扰的方法，通过设置根据实际数据变化的双阈值，能够高效准确的滤除光纤解调系统中的脉冲干扰，其目的是提高光纤解调系统的精度，有利于光纤光栅传感器在实际工程领域的推广应用，便于对结构进行健康监测。

(二)其具体技术方案如下：

本发明一种基于自适应阈值的滤除光纤解调系统中脉冲干扰的方法，其具体步骤如下：

步骤一，基于光纤法布里-珀罗可调谐滤波器解调法搭建光纤光栅传感器解调系统并将经光电转换后的中心波长反射谱信号进行模拟数字转换(Analog to digitalconversion即ADC)；

步骤二，采用一阶滞后滤波平滑采集到的数字信号，从而使信号的波形更加的平整；

步骤三，基于自适应阈值的限幅滤波滤除脉冲干扰，从而提高解调的精度

步骤四，利用滤波后的结果解调光纤光栅传感器，并比较验证滤波效果；

其中，在步骤一中所述的“光纤法布里-珀罗可调谐滤波器”是指一种由两块平行的玻璃板组成的多光束滤波器，其中两块玻璃板相对的内表面都具有高反射率，特性为当入射光的频率满足其共振条件时，其透射频谱会出现很高的峰值，对应着很高的透射率；所述的“基于光纤法布里-珀罗可调谐滤波器解调法”是指在使用光纤法布里-珀罗可调谐滤波器的基础上对光纤进行解调的方法。