High-fidelity acoustic signal enhancement for phase-OTDR using supervised learning

光时域反射计 声学 信噪比(成像) 失真(音乐) 计算机科学 噪音(视频) 相位噪声 干扰(通信) 光学 信号(编程语言) 物理 人工智能 电信 光纤 带宽(计算) 频道(广播) 光纤传感器 放大器 图像(数学) 渐变折射率纤维 程序设计语言
作者
Fei Jiang,Zhenhai Zhang,Zixiao Lu,Honglang Li,Yahui Tian,Yixin Zhang,Xuping Zhang
出处
期刊:Optics Express [Optica Publishing Group]
卷期号:29 (21): 33467-33467 被引量:18
标识
DOI:10.1364/oe.439646
摘要

Phase-measuring phase-sensitive optical time-domain reflectometry (OTDR) has been widely used for the distributed acoustic sensing. However, the demodulated phase signals are generally noisy due to the laser frequency drift, laser phase noise, and interference fading. These issues are usually addressed individually. In this paper, we propose to address them simultaneously using supervised learning. We first use numerical simulations to generate the corresponding noisy differential phase signals for the given acoustic signals. Then we use the generated acoustic signals and noises together with some real noise data to train an end-to-end convolutional neutral network (CNN) for the acoustic signal enhancement. Three experiments are conduct to evaluate the performance of the proposed signal enhancement method. After enhancement, the average signal-to-noise ratio (SNR) of the recovered PZT vibration signals is improved from 13.4 dB to 42.8 dB, while the average scale-invariant signal-to-distortion ratio (SI-SDR) of the recovered speech signals is improved by 7.7 dB. The results show that, the proposed method can well suppress the noise and signal distortion caused by the laser frequency drift, laser phase noise, and interference fading, while recover the acoustic signals with high fidelity.

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
跳跃问蕊完成签到 ,获得积分20
刚刚
刚刚
酷波er应助jkhjkhj采纳,获得10
刚刚
2秒前
hy发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
乐乐应助gyf采纳,获得10
3秒前
万能图书馆应助蓝天采纳,获得10
3秒前
阿艺完成签到,获得积分10
4秒前
国王的宝库完成签到,获得积分10
4秒前
乔凌云发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
CipherSage应助叶子采纳,获得10
5秒前
hzc发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
Dr大壮发布了新的文献求助30
8秒前
jielo发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
10秒前
高分sci完成签到,获得积分20
12秒前
哇哦发布了新的文献求助10
13秒前
乐乐应助hy采纳,获得10
13秒前
张鹏荣发布了新的文献求助10
14秒前
发发发完成签到 ,获得积分10
15秒前
十一发布了新的文献求助10
15秒前
翟总完成签到,获得积分10
17秒前
吗喽发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
充电宝应助livesey采纳,获得10
18秒前
喜悦冬易完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
guaxi完成签到,获得积分10
19秒前
yangyujie25发布了新的文献求助10
21秒前
惠香香的完成签到,获得积分10
22秒前
落后的又莲完成签到,获得积分20
22秒前
搜集达人应助陈旭杰采纳,获得10
22秒前
李健应助肉苁蓉采纳,获得10
23秒前
yaoyinlin发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Gründe der Seele:Die Wiener Psychatrie im 20.Jahrhundert 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
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 7268279
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8888982
关于积分的说明 18789544
捐赠科研通 6944714
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3203533
关于科研通互助平台的介绍 2376329
邀请新用户注册赠送积分活动 2179333