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
1秒前
卡卡kk完成签到,获得积分20
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
科研通AI6.1应助嘎啦嘎啦采纳,获得30
4秒前
快快发布了新的文献求助10
4秒前
七月发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
大模型应助sun采纳,获得10
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
ala发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI2S应助健壮听筠采纳,获得10
8秒前
胖大海完成签到,获得积分10
8秒前
wj发布了新的文献求助10
8秒前
难过龙猫发布了新的文献求助10
9秒前
海螺姑娘发布了新的文献求助10
10秒前
ZHUZHU发布了新的文献求助10
10秒前
修炼成绝完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
每文完成签到,获得积分10
11秒前
科研通AI6.2应助路边一条采纳,获得10
12秒前
stars发布了新的文献求助10
12秒前
XhuaQye发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
17秒前
小泉完成签到 ,获得积分10
18秒前
savona7发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
11发布了新的文献求助10
19秒前
快快完成签到,获得积分10
20秒前
ala完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
21秒前
海螺姑娘完成签到,获得积分10
22秒前
干净的琦应助活力语梦采纳,获得30
23秒前
24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
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Petrology and Plate Tectonics 800
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 540
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 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 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7054785
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8718808
关于积分的说明 18457904
捐赠科研通 6575464
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3121550
关于科研通互助平台的介绍 2211500
邀请新用户注册赠送积分活动 2097184