一种光纤信号处理方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及光纤通信领域，特别是涉及一种光纤信号处理方法及装置。
【背景技术】
[0002]随着光纤处理技术发展，光纤传感器应用于各种探测领域，用于测量周边环境状况，例如是否有物体经过、且该物体具体为何物等。当光纤传感器受到外界干扰影响时，光纤中传输光的部分特性就会改变，处理终端对信号进行采集，分析采集信号的特征以判断其光特性的改变，进而确定光纤对应位置的环境状况，例如为有车辆闯入等，进而可实现对环境的监测。
[0003]现有的处理终端对光纤信号的采集方式为:分别采集光纤信号的完全不同部分分别作为采样信号，图1所示，处理终端采集的采样信号A与下一次采集到的采样信号B不具有重叠部分。然而，处理终端对采样信号进行分析时，通常需要根据一个较为完整的波形，如图1所示的波形a，然而，若以上述现有采集方式，则获得的采样信号A和采样信号B均无法包含较为完整波形，故处理终端分别分析采样信号A和采样信号B可能无法正确分析出其波形a的特征，导致无法正确识别出光纤环境状况。
【发明内容】
[0004]本发明主要解决的技术问题是提供一种光纤信号处理方法及装置，能够提高光纤环境状况的识别准确率。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是:提供一种光纤信号处理方法，包括:处理终端接收光纤传感器检测得到的光纤信号；对所述光纤信号进行采样，以获得多个设定时间长度的采样信号，其中，相邻的采样时间差小于所述设定时间长度;将每个所述采样信号与预设信号模型进行对比分析；以及若存在所述采样信号与预设信号模型匹配，则计算出所述匹配的采样信号对应的光纤位置，并将所述光纤位置的环境状况确定为所述匹配的预设信号模型对应的预设环境状况。
[0006]其中，在所述处理终端接收光纤传感器检测得到的光纤信号的步骤之前，所述方法包括:获取所述预设信号模型的信号时间长度;将所述设定时间长度设置为与所述信号时间长度相差小于设定值。
[0007]其中，所述相邻的采样时间差小于所述设定时间长度的四分之一。
[0008]其中，所述对所述光纤信号进行采样，以获得多个设定时间长度的采样信号的步骤，具体包括:由所述光纤信号的峰值确定所述光纤信号的包络线;对所述光纤信号的包络线进行采样，以获得多个设定时间长度的采样信号。
[0009]其中，所述预设信号模型包括信号的预设特征数据;所述将每个所述采样信号与预设信号模型进行对比分析的步骤包括:提取所述采样信号的特征数据，并将所述采样信号的特征数据与所述预设特征数据进行比较;若所述采样信号的特征数据与所述预设特征数据匹配，则所述采样信号与预设信号模型匹配。
[0010]为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是:提供一种光纤信号处理装置，包括:接收模块，用于接收光纤传感器检测得到的光纤信号;采样模块，用于对所述光纤信号进行采样，以获得多个设定时间长度的采样信号，其中，相邻的采样时间差小于所述设定时间长度;分析模块，用于将每个所述采样信号与预设信号模型进行对比分析；以及计算模块，用于在存在所述采样信号与预设信号模型匹配时，计算出所述匹配的采样信号对应的光纤位置，并将所述光纤位置的环境状况确定为所述匹配的预设信号模型对应的预设环境状况。
[0011]其中，还包括设置模块，用于获取所述预设信号模型的信号时间长度;将所述设定时间长度设置为与所述信号时间长度相差小于设定值。
[0012]其中，所述相邻的采样时间差小于所述设定时间长度的四分之一。
[0013]其中，所述采样模块具体用于由所述光纤信号的峰值确定所述光纤信号的包络线;对所述光纤信号的包络线进行采样，以获得多个设定时间长度的采样信号。
[0014]其中，所述预设信号模型包括信号的预设特征数据;所述分析模块具体用于提取所述采样信号的特征数据，并将所述采样信号的特征数据与所述预设特征数据进行比较；若所述采样信号的特征数据与所述预设特征数据匹配，则所述采样信号与预设信号模型匹配。
[0015]上述方案，处理终端通过对光纤传感器检测得到的光纤信号采用滑窗采样，并对采样信号进行识别，在识别到采样信号与预设信号模型匹配时，将对应光纤位置的环境状况确定为该预设信号模型对应的预设环境状况。该滑窗采样方式即每隔小于设定时间长度的采样时间差对光纤信号进行采样以获得该设定时间长度的采样信号，使得采样信号包含的数据更加丰富，提高了采样信号包含足够有效数据的可能性，当光纤信号存在与预设信号模型匹配的有效数据时，上述采样方式即极大可能存在采样信号包含完整的有效数据，使得通过识别该采样信号可准确确定出对应环境状况，故提高了光纤环境状况的识别准确度。
【附图说明】
[0016]图1是现有光纤信号采样的示意流程图；
[0017]图2是本发明光纤信号处理方法一实施方式的流程图；
[0018]图3是本发明光纤信号处理系统一实施方式的结构示意图；
[0019]图4是本发明光纤信号处理方法一实施例中处理终端对光纤信号采样的第一示意图；
[0020]图5是本发明光纤信号处理方法另一实施例中处理终端对光纤信号采样的第二示意图
[0021 ]图6是本发明光纤信号处理装置一实施方式的结构示意图；
[0022]图7是本发明光纤信号处理装置另一实施方式的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、接口、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施方式中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
[0024]请参阅图2，本发明光纤信号处理方法一实施方式的流程图，该方法包括:
[0025]S21:处理终端接收光纤传感器检测得到的光纤信号。
[0026]请结合图3举例说明，光纤传感器31与处理终端32连接。光纤33设置与需监测的环境中如地下，以监测该环境状况。光纤传感器31从光纤33的一端发出第一光信号，该第一光信号可以是一脉冲信号，该第一光信号在光纤33中各个位置经过瑞利散射形成的第二光信号，并且该第二光信号反射回该光纤33的一端。光纤传感器31从该光纤33的一端获得该第二光信号。
[0027]由于背向散射的光信号及其微弱，且其信噪比较小，在对光信号处理的过程中难度较大、精度较小，因此光纤传感器33将第二光信号转换为电信号便于信号的处理。这里可以通过一般的光电转换器进行转换，例如Aro等。
[0028]光纤传感器31将转换后的电信号发送至处理终端32。当然，在其他实施例中，该光电转换步骤可由处理终端32执行，即处理终端32接收光纤传感器31检测得到的第二光信号，并将其转换成电信号，以进行下述采样。
[0029]S22:处理终端对所述光纤信号进行采样，以获得多个设定时间长度的采样信号，其中，相邻的采样时间差小于所述设定时间长度。
[0030]再结合参考图4，处理终端接收到的光纤信号如图4所示的信号f，该信号f的r端为最先到达处理终端的一端。处理终端每隔tl时间采样设定时间长度t2的信号，故依序得到采样信号A、采样信号C、采样信号D、采样信号E、采样信号F……(图4仅示范性示出A-F采样信号，实际上该光纤信号上会一直持续不断的进行采样)其中，该每次采样的时间间隔tl即为相邻的采样时间差，小于设定时间长度t2。即，本发明采用类似滑窗方式进行采样，每次采样后向前滑动小于信号长度的一段继续进行采样，此种逐步向前滑动方式相对于图1所示的采样方式，使得采样信号更丰富，进而提高获得完整可识别采样信号的概率。
[0031]在一优选实施例中，该相邻的采样时间差tl小于设定时间长度t2的四分之一。其原因在于，下述步骤建立的信号模型通常为正弦