海缆布里渊光时域反射信号的去噪方法研究.docx

文章编号:1001-3806(2014)03-0311-05海缆布里渊光时域反射信号的去噪方法研究柯天兵1，林琳1，李永倩2，翟丽娜2(1．福州电业信息科技有限公司，福州350004;2．华北电力大学电子与通信工程系，保定071003)摘要:为了从噪声背景中有效地提取光电复合海缆的布里渊光时域反射信号，根据信号的特点，提出了采用小波阈值法对实时信号进行去噪处理。针对小波阈值去噪参量设置的基础性问题，通过理论分析和实验对比确定了适于海缆布里渊光时域反射信号去噪处理的最优参量，并与中值滤波、均值滤波的去噪效果进行了对比。结果表明，相对于两种传统的滤波方法，最优参量下的小波阈值法能有效去除噪声，不仅信噪比提高了14．1dB，而且能检测出100με的应变变化。该研究对于探索海缆布里渊光时域反射信号的高效处理方法具有重要参考价值。关键词:信号处理;最优参量;小波阈值;光电复合海缆;布里渊光时域反射信号;去噪中图分类号:TN911．73文献标志码:Adoi:10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.03.006StudyondenoisingmethodofBrillouinopticaltimedomainreflectometrysignalofsubmarinecableKETianbing1，LINLin1，LIYongqian2，ZHAILina2(1．FuzhouElectricPowerInformationTechnologyCompanyLtd．，Fuzhou350004，China;2．DepartmentofElectronicandCommunicationEngineering，NorthChinaElectricPowerUniversity，Baoding071003，China)Abstract:InordertodetecttheBrillouinopticaltimedomainreflectometrysignal(BOTDＲ)ofphotoelectriccompositesubmarinecablefromthenoisebackgroundeffectively，waveletthresholdmethodwasproposedtodenoisethereal-timemonitoringsignalaccordingtothecharacteristicsofsignal．OptimalparametersofwaveletthresholddenoisingsuitableforBrillouinopticaltimedomainreflectometersignalofthecableweredeterminedthroughtheoreticalanalysisandexperimentalcomparison．Theeffectofwaveletthresholddenoisingwascomparedwiththeeffectsofmedianfilteringmethodandmeanfilteringmethod．Theresultsshowthatcomparedwithboththetraditionalfilteringmethods，waveletthresholdmethodwithoptimalparameterscaneffectivelydenoisethesignal．Itnotonlycanimprovesignalnoiseratioto14．1dB，butalsocandetectstrainchangeof100με．ThestudyhasimportantreferenceforefficientprocessingofBOTDＲofsubmarinecables．Keywords:signalprocessing;optimalparameter;waveletthreshold;photoelectriccompositesubmarinecable; Brillouinopticaltimedomainreflectometry;denoising引言光电复合海底电缆作为一种新兴海缆，具有同时输送电能和电网信息的优势，已成为海缆的主要发展趋势，在各行业逐渐得到广泛应用。在复杂的基金项目:福建省电力有限公司重大科技基金资助项目(tz201104);河北省自然科学基金资助项目(E2012502045)作者简介:柯天兵(1968-)，男，高级工程师，现从事电力通信传输工作。E-mail:ketb@163．com收稿日期:2013-07-03;收到修改稿日期:2013-08-08海洋环境中，海水腐蚀、海域养殖、船锚等对海缆运 行造