發(fā)布時(shí)間：2019-07-15 08:52

【摘要】：瑞利布里淵光時(shí)域分析系統(tǒng)具有單光源、單端工作、非破壞的優(yōu)點(diǎn),為了解決系統(tǒng)信噪比與空間分辨率之間的矛盾,將編碼技術(shù)應(yīng)用到瑞利布里淵光時(shí)域分析系統(tǒng)中,可以在保持空間分辨率不變的前提下提高系統(tǒng)信噪比。提出了基于雪崩光電二極管檢測(cè)和Simplex編碼的瑞利布里淵光時(shí)域分析系統(tǒng),系統(tǒng)中的隨機(jī)散粒噪聲功率和信號(hào)功率有關(guān),而熱噪聲功率主要取決于雪崩光電二極管光電檢測(cè)器的性能、與信號(hào)功率無(wú)關(guān)。由系統(tǒng)中與兩種噪聲相關(guān)的電流波動(dòng)的方差和Simplex碼的編解碼規(guī)則可得編碼系統(tǒng)的均方誤差,由此推導(dǎo)了系統(tǒng)信噪比和編碼增益公式。隨著編碼長(zhǎng)度的增加,編碼增益會(huì)逐漸增大并在某一編碼長(zhǎng)度后趨于穩(wěn)定,因此系統(tǒng)存在最佳編碼長(zhǎng)度,最終推導(dǎo)了最佳編碼長(zhǎng)度公式,并對(duì)信噪比和最佳編碼長(zhǎng)度進(jìn)行了MATLAB仿真。仿真結(jié)果表明,在基于Simplex碼的瑞利布里淵光時(shí)域分析系統(tǒng)中,當(dāng)脈沖基底1階邊帶產(chǎn)生的瑞利散射光功率為0.5mW時(shí),隨編碼長(zhǎng)度的增加,編碼增益逐漸增大并趨于穩(wěn)定值6.69 dB,系統(tǒng)的最佳編碼長(zhǎng)度為63 bit。
[Abstract]:The Rayleigh Brillouin optical time domain analysis system has the advantages of single light source, single terminal operation and non-destructive. In order to solve the contradiction between the signal to noise ratio and the spatial resolution of the system, the coding technology is applied to the Rayleigh Brillouin optical time domain analysis system, which can improve the signal to noise ratio of the system while keeping the spatial resolution unchanged. A Riley Brillouin optical time domain analysis system based on avalanche photodiode detection and Simplex coding is proposed. The random particle noise power in the system is related to the signal power, and the thermal noise power mainly depends on the performance of the avalanche photodiode photodetector and is independent of the signal power. The mean square error of the coding system can be obtained from the variance of current fluctuation related to two kinds of noise and the coding and decoding rules of Simplex code, and the formulas of signal-to-noise ratio (SNR) and coding gain of the system are derived. With the increase of coding length, the coding gain increases gradually and tends to be stable after a certain coding length, so the system has the optimal coding length. Finally, the formula of the optimal coding length is derived, and the signal-to-noise ratio (SNR) and the optimal coding length are simulated by MATLAB. The simulation results show that when the Rayleigh scattering light power generated by the first order sideband of the pulse substrate is 0.5mW, the coding gain increases gradually with the increase of the coding length and tends to be stable at 63 bit. in the Reilly Brillouin optical time domain analysis system based on Simplex code.
【作者單位】： 華北電力大學(xué)電子與通信工程系;
【基金】：河北省自然科學(xué)基金(F2014502098) 國(guó)家自然科學(xué)基金(61377088) 中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金(2016XS104)
【分類號(hào)】：TP212

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