[发明专利]一种用于小波奇异性检测的光纤光栅传感系统

权利要求书

1.一种用于小波奇异性检测的光纤光栅传感系统，其特征在于，所述系统按照光路方向依次包括：

光源、有源光纤、环形器、光纤光栅传感器、解调仪，以及最后的输出连接到用户接口，其中，光源用于发出激光光束，所述激光光束经有源光纤进入到环形器，并进一步入射至光纤光栅传感器，解调仪用于解调从光纤光栅传感器反射回来的反射光谱数据；

所述解调仪采集光纤光栅反射谱数据进行光纤光栅传感解调寻峰，包括：

a)采集光纤光栅反射谱数据；

b)通过设置光强阀值将采集的光纤光栅反射谱分成多段；

c)对每段光纤光栅反射谱进行三次样条插值；

d)利用Mexhat小波进行多尺度小波变换；

e)依次获得各尺度上小波变换的模极大值并根据所述模极大值得到小波变换峰的道址；

f)判断各尺度小波变换峰的道址是否为峰顶点位置，如果不是则返回步骤e)，如果是则进入步骤g)；

g)根据光纤光栅反射谱的像素点与波长对应关系式，计算得出峰顶点位置对应像素点位置处的中心波长值。

2.根据权利要求1所述的光纤光栅传感系统，其特征在于：所述Mexhat小波包括Daubechies(dbN)小波、coiflet(coifN)小波、Morlet小波、Meyer小波、样条小波或Mexicanhat小波。

3.根据权利要求2所述的光纤光栅传感系统，其特征在于：选取Mexican hat小波进行寻峰分析。

4.根据权利要求1所述的光纤光栅传感系统，其特征在于：所述解调仪与用户接口相连接，通过分析反射光谱数据而检测出温度或应变被测物理量的变化。

5.根据权利要求1所述的光纤光栅传感系统，其特征在于：所述步骤d中利用的Mexhat小波要满足一定区间的紧支撑和足够的消失矩阶数。

6.根据权利要求1所述的光纤光栅传感系统，其特征在于：在光纤光栅传感系统的寻峰算法中，光纤光栅的反射谱输出强度可以用式(1)近似表示：

其中，I₀表示反射谱峰值强度；λ_s表示反射谱强度等于对应的中心波长值；Δλ_s表示为反射谱的3dB宽带；λ表示反射谱的初始中心波长。