基于DSP的OTDR的信號處理.pdf

1、光時(shí)域反射儀（Optic Time Domain Reflectometry OTDR）是表征光纖傳輸特性的測量儀器。與傳統(tǒng)的傳感器相比，基于OTDR原理的分布式光纖傳感器，具有諸多優(yōu)點(diǎn)：“集傳感與傳輸于一體”、單位信息成本低、高空間分辨率、高精度和非破壞性等。而且在具有強(qiáng)電磁干擾或易燃易爆的惡劣環(huán)境下，它具有無可比擬的優(yōu)點(diǎn)。
　　本論文深入探討OTDR原理、國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，針對當(dāng)今OTDR的發(fā)展方向，研究了一種基于DSP芯片處

2、理的OTDR系統(tǒng)。論文采用DSP作為下位機(jī)的主控和數(shù)據(jù)處理芯片，它控制激光器發(fā)出一束窄脈沖光，并利用光電探測器對后向瑞利信號進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換和利用A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣。然后DSP處理器對采樣數(shù)據(jù)作相應(yīng)的處理（比如：求和取平均和數(shù)字濾波）。最后利用USB和UART接口把處理后的數(shù)據(jù)傳輸給PC機(jī)。在系統(tǒng)中，PC機(jī)只作為參數(shù)設(shè)定平臺和數(shù)據(jù)顯示平臺。
　　本文概述了提高OTDR的精度的各種方法，并詳細(xì)論述了采用平均求和的方法對ADC的量化

3、精度和OTDR信號信噪比的影響，并推導(dǎo)出不同的噪聲對最小量化精度的影響，為采用低位的AD獲取高精度的采樣提供了理論依據(jù)。
　　由于OTDR系統(tǒng)一般都需要獲取整條光纖的信號，因而數(shù)據(jù)量龐大。與傳統(tǒng)的采用PC機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理相比，論文采用DSP芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，從而大大提高了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力和減少了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間。在一定意義上（相同的測量時(shí)間），提高了OTDR的測量精度。
　　本文重點(diǎn)對OTDR系統(tǒng)的電路組成部分（DSP、電源、