基于φ-OTDR系统的二维空间定位方法

摘要

研究了基于相位敏感光时域反射计（φ-OTDR）系统的声源二维（2D）空间定位的方法，该方法利用差分解调相位（DUP）方式来提取由传感光纤测得的相位。DUP方式解调的相位比常规的解调差分相位（UDP）方式解调的相位更平滑，并且DUP方式可以高保真地对扰动事件的时域信号进行还原，解决了对于非扰动点处UDP方式所获相位不是零相位而导致的信号失真等问题。通过声源2D定位实验对该方法进行验证，实验结果表明，DUP方式解调的相位用于声源2D定位的结果与实际结果基本相符，实验值与真实值的误差在X方向为0.09 m，在Y方向为0.16 m。研究结果表明，该方法能够增大相位信息的利用率，提高声源定位的精度，在管道安全监测、边界安防、入侵警报等领域具有潜在的应用价值。

关键词

相位敏感光时域反射计 / 相位解调 / 阵列信号处理 / 声源定位