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 量子力学 人工智能 图像(数学)
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
绚丽多彩的灰完成签到,获得积分10
刚刚
cccc1111发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
完美世界应助seven采纳,获得10
3秒前
健忘冰蝶应助观澜采纳,获得10
3秒前
微光熠发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
Copyright应助大可不必采纳,获得10
4秒前
烟花应助艺艺采纳,获得10
4秒前
曹年跃完成签到,获得积分10
4秒前
星辰大海应助励志小薛采纳,获得10
4秒前
5秒前
芋头读文献完成签到,获得积分10
5秒前
斯文败类应助热心乐驹采纳,获得15
5秒前
讲实话完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
桐桐应助陶醉的灵枫采纳,获得10
6秒前
Owen应助stargazer采纳,获得10
6秒前
ACCEPT发布了新的文献求助30
7秒前
CFD应助ricardo采纳,获得10
7秒前
万能图书馆应助黎洱采纳,获得10
8秒前
伶舟行发布了新的文献求助10
8秒前
姜姜发布了新的文献求助50
8秒前
二胖完成签到,获得积分10
8秒前
魔幻的舞蹈完成签到 ,获得积分10
8秒前
赵博发布了新的文献求助10
8秒前
jocelyn发布了新的文献求助10
8秒前
救救我完成签到,获得积分10
8秒前
wztin发布了新的文献求助10
9秒前
欣慰寄风发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
深情安青应助许飞采纳,获得10
10秒前
10秒前
叫滚滚发布了新的文献求助20
10秒前
丘比特应助李超采纳,获得10
10秒前
11秒前
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
Cronologia da história de Macau 5000
Prompt Engineering for Clinicians: Harnessing AI in Everyday Medical Practice 600
Electrode Potentials 550
Trees of tropical Asia : an illustrated guide to diversity 500
Handbook of Luminescence Dating 500
Safety Pharmacology 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 6977776
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8656844
关于积分的说明 18353826
捐赠科研通 6439219
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3091936
关于科研通互助平台的介绍 2147960
邀请新用户注册赠送积分活动 2068389