| 稀疏表示噪声抑制算法提升BOTDR系统信噪比的研究 |
| |
| 引用本文： | 崔宁,刘丽,王清琳,白清,王宇,刘盺,靳宝全.稀疏表示噪声抑制算法提升BOTDR系统信噪比的研究[J].传感技术学报,2022(6):763-768. |
| |
| 作者姓名： | 崔宁 刘丽 王清琳 白清 王宇 刘盺 靳宝全 |
| |
| 作者单位： | 1. 太原理工大学新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室;2. 山西省交通科技研发有限公司 |
| |
| 基金项目： | 国家自然科学基金(61975142,62005190)；;中国博士后科学基金资助项目(2021M691989)；;山西省自然科学基金(201901D211072)； |
| |
| 摘 要： | 针对布里渊光时域反射仪(BOTDR)系统信噪比低的问题，利用三维布里渊增益谱(3D-BGS)内部存在的相似性及冗余性，提出基于稀疏表示的BOTDR信噪比提升算法。通过分析稀疏表示基本原理和3D-BGS的空间域相似性，可知随机噪声能够在稀疏重构过程中作为残差被丢弃，阐明了降噪算法的可行性。利用离散余弦变换(DCT)构建初始字典，同时采用K-奇异值分解(K-SVD)和正交匹配追踪(OMP)算法进行字典及系数矩阵更新，进而实现三维布里渊增益谱(3D-BGS)的重构和降噪。仿真结果分析表明，当添加10 dBm高斯白噪声时，信噪比提升了5.26 dB。研究证明，稀疏表示算法为应用图像处理方法提高BOTDR系统信噪比供了新的思路及理论依据。
|
| 关 键 词： | 分布式光纤传感 信噪比提升 稀疏表示 BOTDR |
|
|
