[发明专利]一种基于HHT变换的分布式光纤双M-Z干涉仪的振动定位方法

权利要求书

1.一种基于HHT变换的分布式光纤双M-Z干涉仪的振动定位方法，其特征在于，具体步骤为，

S1.取一段振动光纤信号S(t)按分段三次Hermite差值多项式做经验模态分解EMD，得到本征模态函数IMFs；

S2.对分解得到的IMFs做Hilbert变换得到原始信号S(t)的瞬时频率；

S3.将所有本征模态函数IMFs做HT后的结果叠加，得到Hilbert谱；

S4.根据Hilbert谱峰值位置提取包含振动信息的信号段S_p(t)；

S5.将提取出的信号段S_p(t)做互相关运算及定位运算得出振动位置信息。

2.根据权利要求1所述的一种基于HHT变换的分布式光纤双M-Z干涉仪的振动定位方法，其特征在于，经验模态分解EMD过程为，将一个原始信号S(t)的极大值点用三次Hermite差值方式拟合出上包络线，用同样的方式得出下包络线；上包络线、下包络线取均值，得到平均包络线ml；用原始信号S(t)减去平均包络线ml，得到一个新的信号f(t),即

S(t)-ml＝f(t)

若新信号f(t)还存在负的局部极大值和正的局部极小值，则继续按上操作分解，由此得出多个本征模函数IMFs和余波。

3.根据权利要求2所述的一种基于HHT变换的分布式光纤双M-Z干涉仪的振动定位方法，其特征在于，希尔伯特谱分析HSA将经验模态分解EMD分解出的多个本征模态函数IMFs分别各自做Hilbert变换，由此得到瞬时频率，并将所有本征模态函数IMFs做Hilbert变换后的结果组合得到Hilbert谱，获得原始信号S(t)的频率变化情况。

4.根据权利要求1所述的一种基于HHT变换的分布式光纤双M-Z干涉仪的振动定位方法，其特征在于，根据Hilbert谱峰值位置提取包含振动信息的信号段S_p(t)，其中沿顺时针方向的信号段为沿逆时针方向的信号段为取高峰值处附近0.01s的数据做互相关运算，得出延时时间，进而得出振动位置信息。

5.根据权利要求4所述的一种基于HHT变换的分布式光纤双M-Z干涉仪的振动定位方法，其特征在于，沿顺时针方向的信号段为和沿逆时针方向的信号段为到达两个平衡探测器的时间存在一定延迟τ，

τ＝t_L-x+t_L-t_x，

振动位置计算公式：

L为传感光纤和传导光纤的长度，τ为顺逆两束光到达平衡探测器间的时间延迟，c为真空中的光速，n为光纤折射率，x为振动位置。