基于互相关谱滑动平均的OFDR应变传感精度提升研究

齐青云; 徐航; 白清; 梁昌硕; 吴璐璇; 王宇; 靳宝全

doi:10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2025.01.009

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基于互相关谱滑动平均的OFDR应变传感精度提升研究

光学传感与测量 | 更新时间：2025-09-01

- 基于互相关谱滑动平均的OFDR应变传感精度提升研究
- Research on improvement of OFDR strain sensing accuracy based on cross correlation spectrum moving average
- 光学技术 2025年51卷第1期页码：94-100
- 作者机构：
  
  1. 1:太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室
  2. 2:太原理工大学电子信息工程学院
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  山西省重点研发计划项目(2021021501005);中央引导地方科技发展资金项目(YDZJSX20231B004)
- DOI：10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2025.01.009
  中图分类号： TP212
- 纸质出版：2025
- 稿件说明：
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齐青云, 徐航, 白清, 等. 基于互相关谱滑动平均的OFDR应变传感精度提升研究[J]. 光学技术, 2025,51(1):94-100.

Research on improvement of OFDR strain sensing accuracy based on cross correlation spectrum moving average[J]. 2025, 51(1): 94-100.
齐青云, 徐航, 白清, 等. 基于互相关谱滑动平均的OFDR应变传感精度提升研究[J]. 光学技术, 2025,51(1):94-100. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2025.01.009.

Research on improvement of OFDR strain sensing accuracy based on cross correlation spectrum moving average[J]. 2025, 51(1): 94-100. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2025.01.009.

摘要

OFDR在长距离大应变传感时易出现相位噪声，使得应变传感精度较差或无法还原真实应变变化。文章采用互相关谱滑动平均方法对OFDR原始互相关谱进行处理以提升应变传感精度。阐述了应变解调干扰噪声产生机理，分析了基于互相关谱滑动平均的OFDR应变传感精度提升原理，搭建了OFDR应变传感系统，在103.8m传感光纤上进行了实验验证，并讨论了不同大小的滑动平均块对结果的影响。实验结果表明，在扫频范围60nm

滑动平均块大小为1×10时，可在103.8m待测光纤实现空间分辨率为1.33cm

最大值为4000με的应变传感，应变区波长偏移量标准差显著降低。研究证明，互相关谱滑动平均方法可以有效提升OFDR系统应变解调精度。

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