[发明专利]一种基于光时域反射仪采样数据处理方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于光时域反射仪采样的数据处理方法，该方法包括：FPGA模块获取第一采样数据；第一存储模块的数据与所述第一采样数据在所述FPGA模块进行融合；融合后的数据发送给第二存储模块获得第一融合数据；所述FPGA模块获取第二采样数据并与所述第二存储模块的第一融合数据融合后获得第二融合数据；将所述第二融合数据发送给所述第一存储模块。本发明提升了采样速度，增加了单位时间的累加次数，从而获得更高的信噪比，更好的OTDR测量性能。

技术领域

本发明涉及光时域反射仪采样数据领域，特别是涉及一种基于光时域反射仪采样数据处理方法及装置。

背景技术

由于光纤特性本身缺陷和掺杂组成的非均匀性，使得光纤中传播的激光发生后向散射，即一部分难以探测处理的非常微弱的光信号,强度大约为入射光的-60dB以下，沿相反的方向被散射回来，称为瑞利后向散射，正是这部分后向散射的难以探测处理的非常微弱的光信号，为我们提供了与长度有关的衰减细节。

设注入光功率为P0，则沿光纤传输到z处的后向散射光再传回到始端的光功率为瑞利后向散射原理公式

其中，γf(z)、γb(z)分别为z处正向、后向传输时的衰减系数，η(z)

为光纤在z处的后向散射系数，与瑞利散射系数及光纤的结构参数有关。

如果能测得z1,z2两处散射回来的光功率，即可求得z1,z2间前后向传输的平均衰减系数α

若光纤结构参数沿轴向均匀(即η(z1)＝η(z2))时，则z1和z2点间的

衰减系数可表述为

与距离有关的信息是通过时间信息而得到的，将产品测量发出高速精密激光脉冲与接收到的非常微弱后向散射光的时间差，利用折射率n值将这一时域信息转换成距离

其中c为光在真空中的速度(3×108m/s)

本装置采用的技术创新、算法处理，可以快速、精确地测量后向散射光功率P(z1)、P(z2)，并通过式(3)与式(4)来测量光纤长度上任一点光纤特性的微小变化得到需要的参数指标。

在不同折射率两传输介质的边界(如连接器、机械接续、断裂或光纤终结处)会发生菲涅耳反射，此现象被用于准确确定沿光纤长度上不连续点的位置。反射的大小依赖于边界表面的平整度及折射率差。

依据上述基本原理，要测量链路的衰减情况，就需要对后向散射信号进行不断的处理。依据公式可知，后向散射回来的信号随着距离的增加越来越弱。为了增强测量效果，获得更好的信噪比，一种比较好的方法是将多次光脉冲的后向散射信号进行累加。

设累加次数为N,则噪声的衰减正比于N的平方根。在其他条件不变的情况下，单位时间累加次数越多，信噪比越强。当采样增加到一定的频率时，要再增加单位时间的累加次数是很难的。急需一种办法，能够提升高速采样时的累加处理速度，增加单位时间的累加次数，从而获得更高的信噪比，更好的OTDR测量性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种基于光时域反射仪采样数据处理方法，该方法包括：

FPGA模块获取第一采样数据；

第一存储模块的数据与所述第一采样数据在所述FPGA模块进行融合；

融合后的数据发送给第二存储模块获得第一融合数据；

所述FPGA模块获取第二采样数据并与所述第二存储模块的第一融合数据融合后获得第二融合数据；