Phase Unwrapping Method of Φ-OTDR System Based on Recursive-Branch-Cut Algorithm

算法 相(物质) 反射计 噪音(视频) 航程(航空) 灵敏度(控制系统) 数学 计算机科学 物理 工程类 电子工程 时域 人工智能 图像(数学) 计算机视觉 量子力学 航空航天工程
作者
Yu-Xin Bai,Tingting Lin,Zhicheng Zhong,Yongpeng Wu
出处
期刊:IEEE Sensors Journal [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:23 (18): 21262-21268 被引量:3
标识
DOI:10.1109/jsen.2023.3276792
摘要

Phase unwrapping is a crucial technique in phase-sensitive optical time domain reflectometry ( $\Phi $ -OTDR) systems. Due to the effects of system under-sampling, I/Q imbalance, and environmental noise, the traditional method of unwrapping the phase is prone to wrapping or even distortion. In this work, a 2-D phase unwrapping method based on the recursive-branch-cut (RBC) algorithm is proposed and studied to improve the accuracy of the demodulated phase waveform. The data near the vibration location is expanded into a 2-D wrapped phase map along the time direction. According to the abnormal phase distribution law, the 2-D wrapped phase map is divided into sliding windows of different lengths. Under the constraint of ensuring the global continuity of the phase, the local phase is optimized by selecting an appropriate integration path, and the error is minimized, thereby suppressing the propagation of abnormal noise globally. The experimental results show that in the range of 1–80 Hz, the method can stably increase the upper limit of the system dynamic range by 3.21 dB. At the same time, the system has a good linear strain response capability, and the strain sensitivity is 22.46 rad/ $\mu \varepsilon \times $ m and ${R}^{{2}}$ = 0.9997. In addition, the method greatly improves the demodulation characteristics without increasing the generality and practicability of the system, which is beneficial to the fully digital realization of the heterodyne detection technology.

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
刚刚
斩荆披棘发布了新的文献求助10
刚刚
youzhe完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
NexusExplorer应助ppz采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
潇洒映冬发布了新的文献求助10
1秒前
有理想的小废柴完成签到,获得积分10
1秒前
21完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
ziyue发布了新的文献求助10
2秒前
儒雅青亦完成签到,获得积分10
2秒前
邪恶的麦片完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
小卡戎完成签到,获得积分20
2秒前
蓝胖砸完成签到,获得积分10
3秒前
正直凌文完成签到,获得积分10
3秒前
Marybaby完成签到,获得积分10
4秒前
田田田田完成签到,获得积分10
4秒前
科研通AI6应助林十三采纳,获得10
4秒前
jojo完成签到,获得积分10
4秒前
you发布了新的文献求助10
4秒前
奇奇淼完成签到 ,获得积分10
4秒前
leo发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
搞怪的爆米花完成签到,获得积分10
6秒前
FXQ123_范完成签到,获得积分10
6秒前
witty完成签到,获得积分10
6秒前
乐乐应助zw采纳,获得10
6秒前
小番茄发布了新的文献求助10
7秒前
JarryChao发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
159完成签到 ,获得积分10
7秒前
香蕉诗蕊应助Mangooo采纳,获得10
8秒前
8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
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
From Victimization to Aggression 1000
化妆品原料学 1000
小学科学课程与教学 500
Study and Interlaboratory Validation of Simultaneous LC-MS/MS Method for Food Allergens Using Model Processed Foods 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5645554
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4769221
关于积分的说明 15030506
捐赠科研通 4804229
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2568855
邀请新用户注册赠送积分活动 1526056
关于科研通互助平台的介绍 1485654