光纤后向散射数据分析方法的研究

摘要

光时域反射仪(OTDR:Optical Time Domain Reflectometry)是利用光纤的背向散射光信号来测量光纤衰减特性的,随着光纤在现代通信系统中的广泛应用,自动检测和定位光纤中的事件变得越来越重要.尤其是光纤后向散射曲线中反射事件的定位,对于确定整段光缆的长度具有重要的意义.该文首先对光纤后向散射数据进行Gabor展开(GSR:Gabor Series Representation),得到的Gabor展开系数粗略的定位了事件,由于噪声的存在,系数是随机的,但只有具有非零平均值的系数才代表事件的存在;然后用最短描述长度准则(MDL:Minimum Description Length)找到这些具有非零平均值的系数,便准确定位了反射事件.该文在分析光纤后向散射数据时,结合OTDR后向散射数据的实际特点,在实际的运算中缩小了运算次数k的取值范围,从而缩短了运算时间,提高了软件的计算效率,而且这不影响事件分析的结果.根据GSR/MDL算法,该论文编制了一个曲线分析软件TraceAnalysis,该软件能自动分析光纤后向反射曲线中的反射事件,有效的定位反射事件的个数和位置,应用该软件对湖南光缆监测网衡阳监测站的一组OTDR后向散射数据进行分析结果表明,GSR/MDL方法能准确的定位反射事件.

目录

原创性声明和关于学位论文使用授权的声明

ABSTRACT

符号说明

第一章引言

1.1背景

1.2论文结构安排

1.3论文创新之处

第二章光时域反射仪（OTDR）原理

2.1光缆监测系统介绍

2.2 OTDR工作原理介绍

2.2.1 光时域反射仪(OTDR)原理

2.2.2光时域反射仪(OTDR)组成

2.2.3损耗测量

2.2.3光纤故障定位

2.2.4光纤接头损耗测量

2.3 主要技术指标

2.3.1动态范围(DynamicRange)

2.3.2盲区(Deadzone)

2.3.3分辨率(Resolution)

2.3.4精度(Accuracy)

3.1 GABOR展开理论

3.2对OTDR数据进行GABOR系数展开

3.3数据验证与分析

3.3.1应用于模拟无噪的数据

3.3.2应用于实际的数据

第四章应用最短描述长度准则MDL

4.1最短描述长度准则

4.2将MDL应用于GSR

4.3方法改进

4.4曲线分析软件TrceAnalysiss

第五章结语

附录A：GABOR展开程序

附录B：将MDL应用于GSR系数源程序

参考文献

致谢

研究生阶段所发表的论文