本發明涉及電子,具體涉及光纖傳感器。
背景技術:
1、隨著電子技術的發展,光纖布拉格光柵fbg(fiber?bragg?grating)傳感器因其抗電磁干擾、耐腐蝕、易于組網等優點,被廣泛應用于應變、溫度、壓力等物理量的測量。其中,核心原理是外界物理量變化引起fbg(fiber?bragg?grating)?反射光譜中心波長漂移,因此,精確解調出中心波長是測量的關鍵。
2、相關技術中,fbg解調技術主要分為硬件解調和軟件尋峰算法。其中,常見的軟件尋峰算法包括質心法、極值法、曲線擬合法、新興智能算法等,質心法、極值法雖然計算簡單,但魯棒性差,曲線擬合法性能嚴重依賴于預設的模型與真實光譜的匹配度,而新興智能算法雖有一定魯棒性,但計算負擔重,難以滿足某些高速、低成本應用場景的需求,此外,在計算能力受限的嵌入式解調儀中,始終運行高復雜度算法不現實,而固定使用簡單算法又無法保證全工況精度。因此,常見的軟件尋峰算法無法兼顧光纖光柵波長的解調精度和計算開銷,無法適應對實時性和成本敏感的嵌入式解調設備。
技術實現思路
1、本發明公開一種光纖光柵的中心波長解調方法、系統及可讀存儲介質,旨在提高光纖光柵的中心波長解調精度并降低計算開銷。
2、為了實現上述目的,本發明采用了如下技術方案:
3、本發明提供了一種光纖光柵的中心波長解調方法,包括:獲取第一光譜序列;基于第一光譜序列,確定至少一個目標解調算法;基于至少一個目標解調算法,得到并輸出光纖光柵的中心波長;其中,上述至少一個目標解調算法中的每個目標解調算法的輸出為與上述第一光譜序列對應的一個子中心波長,上述光纖光柵的中心波長是由上述至少一個目標解調算法對應的至少一個子中心波長得到的。
4、與現有技術相比,本申請的技術方案具有如下有益的技術效果:
5、(1)在低信噪比的環境下或光譜存在非對稱畸變時,能夠提高光纖光柵的中心波長解調精度;
6、(2)能夠根據實時獲取的光譜序列來自適應選擇最優的中心波長解調策略,相對于常規的曲線擬合法,降低了解調算法對固定的預設模型的依賴性;
7、(3)在保證高精度和強魯棒性的同時,降低解調系統的計算開銷,更加適應于實時性和成本敏感的嵌入式解調設備。
1.一種光纖光柵的中心波長解調方法,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述第一光譜序列,確定至少一個目標解調算法,包括:
3.根據權利要求2所述的方法,其特征在于,所述至少一個目標解調算法為快速擬合算法、高精度模型擬合算法和神經網絡算法中的一個或多個。
4.根據權利要求3所述的方法,其特征在于,所述中心波長是由所述至少一個子中心波長經加權融合得到的,每個所述子中心波長對應一個加權系數。
5.根據權利要求4所述的方法,其特征在于,所述方法還包括,
6.根據權利要求1-5任一項所述的方法,其特征在于,所述獲取第一光譜序列前,所述方法還包括:
7.根據權利要求6所述的方法,其特征在于,所述基于至少一個目標解調算法的輸入,得到并輸出所述光纖光柵的中心波長后,所述方法還包括:
8.一種光纖光柵的中心波長解調系統,其特征在于,包括:
9.根據權利要求8所述的系統,其特征在于,所述處理模塊包括特征提取模塊、決策與輸出模塊,所述基于所述至少一個目標解調算法,輸出所述光纖光柵的中心波長是在所述決策與輸出模塊中進行的;
10.一種可讀存儲介質,其上存儲有程序或指令,其特征在于,當所述程序或指令由處理器執行時,用于實現如權利要求1-7任一項所述的方法。