On the measurement accuracy of coherent Rayleigh-based distributed sensors

瑞利散射 估计员 光学 相(物质) 互相关 信噪比(成像) 噪音(视频) 测量不确定度 物理 分布式声传感 计算机科学 光纤传感器 光纤 数学 统计 人工智能 图像(数学) 量子力学
作者
Malak Galal,Suneetha Sebastian,Zhisheng Yang,Li Zhang,Simon Zaslawski,Luc Thévenaz
出处
期刊:Optics Express [Optica Publishing Group]
卷期号:29 (26): 42538-42538 被引量:11
标识
DOI:10.1364/oe.442790
摘要

The phase change of back-scattered light due to external perturbations is retrieved in coherent Rayleigh-based distributed sensors by estimating the frequency shift (FS) between the traces of different measurements. The uncertainty associated with the estimator, due to the presence of system noises, can lead to an inaccurate evaluation of the FS. Additionally, in coherent Rayleigh-based sensors, the calculation of the signal-to-noise ratio (SNR) from the jagged back-scattered intensity trace using the statistical estimators can cause an erroneous determination of the absolute value of the SNR. In this work, a method to accurately evaluate the non-uniform SNR caused by the stochastic variation of the back-scattered light intensity along the fibre is presented and validated. Furthermore, an analytical expression to evaluate the uncertainty in the FS estimation using one of the standard estimators, namely cross-correlation, is presented. A direct-detection frequency-scanned phase-sensitive optical time-domain reflectometer (φ-OTDR) is employed for the experimental verification of the expression as a function of two crucial system parameters: the SNR and the spatial resolution. The performance of various distributed sensing system configurations utilising cross-correlation for determining the FS occurring due to the external perturbations can be properly predicted hereafter with the aid of the analytical expression presented in this study.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
精神美丽完成签到,获得积分10
1秒前
哆啦小鱼完成签到,获得积分10
2秒前
大花花完成签到,获得积分10
2秒前
活力谷南完成签到,获得积分10
2秒前
Itazu完成签到,获得积分10
2秒前
haomozc发布了新的文献求助10
3秒前
Ftplanet完成签到,获得积分10
3秒前
朴素蓝完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
Overlap完成签到 ,获得积分10
4秒前
俭朴的誉完成签到 ,获得积分10
4秒前
菜吃饭完成签到,获得积分10
5秒前
萝卜完成签到,获得积分10
5秒前
淡定的安白完成签到,获得积分10
5秒前
追寻飞松完成签到 ,获得积分10
5秒前
lllllllll发布了新的文献求助10
5秒前
赘婿应助勤恳绝施采纳,获得30
5秒前
左右兮完成签到,获得积分0
5秒前
arthur完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
MuMu完成签到,获得积分0
6秒前
6秒前
逢场作戱__完成签到 ,获得积分10
7秒前
dh发布了新的文献求助10
7秒前
可耐的孤丝完成签到 ,获得积分10
8秒前
smartboy完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
东木耳语完成签到,获得积分10
8秒前
白凌风完成签到,获得积分10
10秒前
汪汪队立大功完成签到,获得积分10
10秒前
又见白龙完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
虚拟的画板完成签到 ,获得积分10
11秒前
123456789完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
chxh211完成签到,获得积分10
11秒前
4149完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
shadow完成签到,获得积分10
12秒前
六六发布了新的文献求助30
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Prompt Engineering for Clinicians: Harnessing AI in Everyday Medical Practice 600
University Physics for the Life Sciences 500
REAL-WORLD EFFICACY AND GENOMIC LANDSCAPE OF POLATUZUMA VEDOTIN-BASED FIRST-LINE THERAPY IN DIFFUSE LARGE B-CELL LYMPHOMA: A FOCUS ON TP53 MUTATIONS AND TREATMENT RESPONSE 500
Handbook of Luminescence Dating 500
Safety Pharmacology 500
《KNN基无铅压电陶瓷电学性能优化与物理机理研究》 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 内科学 复合材料 催化作用 光电子学 物理化学 电极 细胞生物学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6951248
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8635501
关于积分的说明 18310063
捐赠科研通 6393428
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3082001
关于科研通互助平台的介绍 2127081
邀请新用户注册赠送积分活动 2058885