采用Voigt模型的布里渊散射谱关键特征高精度提取方法

摘要：

布里渊散射谱满足Voigt函数,现有的拟合算法提取得到的特征参数容易存在误差.为了保证布里渊谱特征提取时的准确性,从而提高温度和应变测量的准确性,提出了一种采用Voigt函数的布里渊散射谱特征参数提取算法.采用了高斯-厄米特积分来计算Voigt函数,采用最小二乘拟合方法给出了对应的目标函数,同时给出了初值提取方法,采用Levenberg-Marquardt算法来最小化目标函数,一旦目标函数趋于最小化即可获得特征参数.此外还实现另外一种算法,该算法采用随机值方式求解初值,然后采用Levenberg-Marquardt算法来优化目标函数.基于数值产生大量不同信噪比的布里渊谱和实测布里渊谱,两种算法的计算结果表明,随机值算法的收敛概率为80%~90%,文中算法在所有情况下均能收敛.文中算法的计算误差仅为随机值算法的1/1011~1/7,计算耗时仅为随机值算法的1/8~1/3.

关键词：光纤分布式传感、布里渊散射谱、参数提取、Voigt模型、温度/应变测量

所属期刊栏目：47

分类号：TP212.14(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;河北省自然科学基金;中央高校基本科研业务费专项

在线出版日期：2018-08-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：74-81