CN114061638B - 一种布里渊光时域反射仪及其相位解调方法、装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及相位解调技术领域，尤其是涉及一种布里渊光时域反射仪及其相位解调方法、装置，其方法包括：从原始信号中确定扰动点的位置和范围；基于扰动点的位置和范围，提取距离扰动点最近的两个不同位置的强度信号；对两个强度信号分别进行高通滤波处理；对两个已处理的强度信号的交流分量分别进行归一化处理；对归一化处理的两个强度信号分别进行微分交叉相乘和减法处理；对减法处理后的相位变化进行积分，获得解调相位。解决了现有的Φ‑BOTDR相位解调方案的解调过程复杂，解调效率低的问题。本发明具有解调过程简单，耗时减少，提高解调效率，提升系统的运行效率，提高解调结果的稳定性和准确性的效果。

Description

一种布里渊光时域反射仪及其相位解调方法、装置
技术领域
本发明涉及相位解调技术领域，尤其是涉及一种布里渊光时域反射仪及其相位解调方法、装置。
背景技术
布里渊光时域反射仪(Brillouin optic time domain reflectometer，BOTDR)作为一种流行的分布式光纤传感系统，通过对布里渊散射光的相干检测以及相位解调(Φ-BOTDR，Phase SensitiveBrillouin optic time domain reflectometer)，实现了对布里渊频率的快速测量，就可以解调出光纤所受应力或振动的相关信息。由于其灵敏度高、分布式动态测量的能力,Φ-BOTDR已经吸引了大量研究者的关注,并被认为是一个有前途的技术。特别地，相位解调方案一直是Φ-BOTDR研究的热点。
近年来，为解调出光纤外部振动信息，提出了各种Φ-BOTDR的相位提取方案，如数字相干检测方案,相位信息可以被准确高信噪比的解调，但在解调过程中，因需要高速的数据采集设备，采集的数据量大，耗时长。
随后，基于零差相干检测的I/Q解调可以克服高采样率的缺点，但是需要同步检测多通道数据，检测要求高；此外，还引入了3×3耦合器解调、I/Q解调以及反三角函数解调来提取相位信息，由于增加了组件，使得Φ-BOTDR的结构更加复杂，大大增加了系统的复杂度和成本，并且3×3耦合器获取到三个信号数据，解调过程数据量大，进而处理的信号数据较多，解调过程愈发复杂，耗时长，降低系统的运行效率。
针对上述中的相关技术，发明人认为存在有现有的Φ-BOTDR相位解调方案的解调过程复杂，解调效率低的缺陷。
发明内容
为了提高解调效率，本发明提供了一种布里渊光时域反射仪及其相位解调方法、装置。
第一方面，本发明提供一种相位解调方法，具有提高解调效率的特点。
本发明是通过以下技术方案得以实现的：
一种相位解调方法，包括以下步骤：
从原始信号中确定扰动点的位置和范围；
基于所述扰动点的位置和范围，提取距离扰动点最近的两个不同位置的强度信号；
对两个所述强度信号分别进行高通滤波处理；
对两个已处理的所述强度信号的交流分量分别进行归一化处理；
对归一化处理的两个所述强度信号分别进行微分交叉相乘和减法处理；
对减法处理后的相位变化进行积分处理，获得解调相位。
通过采用上述技术方案，从原始信号中确定扰动点的位置和范围，以对原始信号进行预处理，从而有利于筛选出更符合要求的采样信号，提高后续的相位解调精度；提取距离扰动点最近的两个不同位置的强度信号，使得获取的信号数据数量相对于三个信号数据减少，进而解调过程变得简单，能够在一定程度上提高系统的运行效率；对两个强度信号分别进行高通滤波处理，以滤去信号的直流分量，使得相位解调的过程中数据量减少，需要处理的信号数据减少；再对信号的交流分量分别进行归一化处理，以消除信号的幅值变化对最后解调得到的相位变化的影响，提高相位解调的精度；对归一化处理的两个强度信号分别进行微分交叉相乘和减法处理，对减法处理后的相位变化进行积分处理，获得解调相位；进而一种相位解调方法的解调过程简单，耗时减少，提高了解调效率，提升了系统的运行效率，也达到了提高解调结果的稳定性和准确性的目的。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述从原始信号中确定扰动点的位置和范围的步骤包括：
采用移动平均法对原始信号进行分析，获取原始信号的突变方向与趋势线；
根据所述趋势线分析预测原始信号的长期趋势；
将所述长期趋势所在的原始信号的区域确定为扰动点的位置和范围。
通过采用上述技术方案，原始信号因时间序列的数值受周期变动和随机波动的影响，起伏较大，不易显示出事件的发展趋势，采用移动平均法对原始信号进行分析，可以消除周期变动和随机波动对数据的影响，获取原始信号的突变方向与趋势线，使原始信号显示出事件的发展方向与趋势线；再根据趋势线分析预测原始信号的长期趋势，基于长期趋势确定扰动点的位置和范围，筛选出待解调信号数据的位置范围，减少干扰信号数据，以提高后续的相位解调精度。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：基于所述扰动点的位置和范围，提取距离扰动点最近的两个不同位置的强度信号的步骤包括：采用两个光电探测器，从扰动点的位置范围区域，获取距离扰动点最近的两个不同位置的强度信号。
通过采用上述技术方案，基于扰动点的位置和范围，采用两个光电探测器提取待解调信号数据，操作方便，获取的信号数据数量相对于三个信号数据减少，使得解调过程变简单，能够在一定程度上提高系统的运行效率。
第二方面，本发明提供一种相位解调装置，具有提高解调效率的特点。
本发明是通过以下技术方案得以实现的：
一种相位解调装置，包括：
扰动点确定单元，用于从原始信号中确定扰动点的位置和范围；
信号提取单元，用于基于所述扰动点的位置和范围，提取距离扰动点最近的两个不同位置的强度信号；
去直流单元，用于对两个所述强度信号分别进行高通滤波处理；
归一化单元，用于对两个已处理的所述强度信号的交流分量分别进行归一化处理；
微分交叉相乘减法单元，用于对归一化处理的两个所述强度信号分别进行微分交叉相乘和减法处理；
积分单元，用于对减法处理后的相位变化进行积分处理，获得解调相位。
通过采用上述技术方案，扰动点确定单元从原始信号中确定扰动点的位置和范围，对原始信号进行预处理，以利于筛选出更符合要求的采样信号，提高后续的相位解调精度；信号提取单元提取距离扰动点最近的两个不同位置的强度信号，使得获取的信号数据数量相对于三个信号数据减少，进而解调过程变得简单，能够在一定程度上提高系统的运行效率；去直流单元对两个强度信号分别进行高通滤波处理，以滤去信号的直流分量，使得相位解调的过程中数据量减少，需要处理的信号数据减少；归一化单元对信号的交流分量分别进行归一化处理，以消除信号的幅值变化对最后解调得到的相位变化的影响，提高相位解调的精度；微分交叉相乘减法单元对归一化处理的两个强度信号分别进行微分交叉相乘和减法处理，积分滤波单元对减法处理后的相位变化进行积分处理，获得解调相位；进而一种相位解调装置的解调过程简便高效，耗时减少，提高了解调效率，提升了系统的运行效率，也达到了提高解调结果的稳定性和准确性的目的。
第三方面，本发明提供一种布里渊光时域反射仪，具有提高解调效率的特点。
本发明是通过以下技术方案得以实现的：
一种布里渊光时域反射仪，包括：
光源装置，用于提供光源；
调制装置，接收所述光源装置的光源并调制为脉冲光；
第一掺铒光纤放大器，将所述调制装置输出的脉冲光进行放大；
第一光带通滤波器，对放大后的所述第一掺铒光纤放大器输出的脉冲光进行滤波；
环形器，接收所述第一光带通滤波器输出的脉冲光并输出；
传感光纤，接收所述环形器输出信号，产生后向布里渊散射、瑞利散射信号并经所述环形器返回；
第二掺铒光纤放大器，对所述环形器输出的后向布里渊散射、瑞利散射等信号进行放大；
第二光带通滤波器，对放大后的所述第二掺铒光纤放大器输出的后向布里渊散射、瑞利散射信号进行滤波，得到过滤的布里渊散射信号；
非平衡M-Z干涉仪，将所述第二光带通滤波器输出的后向布里渊散射信号转换为干涉光输出；
探测器，将所述非平衡M-Z干涉仪输出的干涉光转换为电信号；
采样器，对所述探测器输出的干涉光的电信号的连续轨迹进行采样；
相位解调模块，应用上述的相位解调方法对所述采样器的输出信号进行相位解调。
通过采用上述技术方案，调制装置将光源装置提供的光源调制为脉冲光；脉冲光经第一掺铒光纤放大器进行放大，以减少散射光传播过程中产生的损耗，提高布里渊散射光的能量，利于后续的信号检测及处理；放大后的脉冲光再经第一光带通滤波器滤波，过滤一部分噪声，使得信号更纯净，利于后续的信号处理和提高解调的精度；经滤波处理的脉冲光经环形器输出至传感光纤并再返回至环形器输出，产生后向布里渊散射、瑞利散射信号；使后向布里渊散射、瑞利散射信号经第二掺铒光纤放大器放大，提高布里渊散射光功率，以利于更好的解调；再对放大的后向散射信号进行滤波，得到过滤的布里渊散射信号，同时也能滤除放大后的噪声部分，使得过滤后的布里渊散射信号更符合后续的解调要求；过滤后的后向布里渊散射信号经非平衡M-Z干涉仪转换为干涉光，并输入探测器，以获得待检测电信号；通过采样器对待检测电信号的连续轨迹进行采样，并借助相位解调模块对采样器的输出信号进行相位解调；进而布里渊光时域反射仪的结构更简单，降低成本，解调过程简便高效，耗时减少，提高了解调效率，提升了系统的运行效率，也达到了提高解调结果的稳定性和准确性的目的。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述非平衡M-Z干涉仪包括：两个2×2耦合器、两段光纤和一段延迟光纤，两个所述2×2耦合器之间通过两段所述光纤连接，且所述延迟光纤连接于其中一段所述光纤。
通过采用上述技术方案，通过加入延迟光纤作为测量臂，与没有延迟光纤的参考臂进行比较，保证非平衡M-Z干涉仪的正常工作；并采用两个2×2耦合器，以使得获取的信号数据数量相对于三个信号数据减少，进而解调过程变得简单，能够在一定程度上提高系统的运行效率。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述探测器包括两个光电探测器。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述采样器包括示波器或采集卡。
第四方面，本发明提供一种计算机设备，具有提高解调效率的特点。
本发明是通过以下技术方案得以实现的：
一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的相位解调方法的步骤。
第五方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，具有提高解调效率的特点。
本发明是通过以下技术方案得以实现的：
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的相位解调方法的步骤。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1、一种相位解调方法及装置的解调过程简单，耗时减少，提高了解调效率，提升了系统的运行效率，也达到了提高解调结果的稳定性和准确性的目的；
2、基于原始信号确定扰动点的位置和范围，预先筛选出待解调信号数据的位置范围，减少干扰信号数据，提高了后续的相位解调精度；
3、采用两个光电探测器提取待解调信号，操作方便，使得获取的信号数据数量相对于三个信号数据减少，解调过程简单，在一定程度上提高了系统的运行效率；
4、布里渊光时域反射仪的结构更简单，降低成本，解调过程简便，提高了解调效率。
附图说明
图1是本发明其中一实施例一种相位解调方法的整体流程图。
图2是相位解调方法的原理图。
图3是本发明其中一实施例一种布里渊光时域反射仪的结构框图。
具体实施方式
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步详细描述。
参照图1，本发明实施例提供一种相位解调方法，所述方法的主要步骤描述如下。
S1:从原始信号中确定扰动点的位置和范围；
S2:基于扰动点的位置和范围，提取距离扰动点最近的两个不同位置的强度信号；
S3:对两个强度信号分别进行高通滤波处理；
S4:对两个已处理的强度信号的交流分量分别进行归一化处理；
S5:对归一化处理的两个强度信号分别进行微分交叉相乘和减法处理；
S6:对减法处理后的相位变化进行积分处理，获得解调相位。
其中，原始信号为由后向布里渊散射干涉光转换的电信号。
进一步地，S1:从原始信号中确定扰动点的位置和范围的具体步骤描述如下。
S11:采用移动平均法对原始信号进行分析，获取原始信号的突变方向与趋势线。具体地，移动平均法是一种简单平滑预测技术，移动平均法根据时间序列，逐项推移，依次计算包含一定项数的序时平均值，以反映长期趋势的方法。因此，当原始信号受周期变动和随机波动的影响，起伏较大，不易显示出事件的发展趋势时，使用移动平均法对原始信号进行分析，可以消除周期变动和随机波动的影响，获取原始信号的突变方向与趋势线，显示出事件的发展方向与趋势线。本实施例中，通过matlab对原始信号进行移动平均法处理，显示出原始信号的一个突变方向与趋势线。
S12:根据趋势线分析预测原始信号的长期趋势。通过一系列上升的峰和谷确定上升趋势、一系列下降的峰和谷确定下降趋势、一系列横向伸展的峰和谷确定横向延伸趋势，并将持续时间最长的趋势作为长期趋势。将两个低点连接成为上升趋势线，或将两个高点连接成为下降趋势线，描绘出原始信号的长期趋势。
S13:将长期趋势所在的原始信号的区域确定为扰动点的位置和范围，以预先筛选出待解调信号数据的位置范围，减少干扰信号数据，提高后续的相位解调精度。
进一步地，S2:基于扰动点的位置和范围，采用两个光电探测器，从扰动点的位置范围区域，获取距离扰动点最近的两个不同位置的强度信号，以提取待解调信号，操作方便，获取的信号数据数量相对于三个信号数据减少，使得后续的解调过程简单，在一定程度上提高了系统的运行效率。
优选的，本实施例通过多次获取距离扰动点最近的两个不同位置的强度信号作为样本信号，以增加样本的数量，提高后续的解调精度。
本实施例中，设定两个信号强度信号分别为V1、V2，其中，Vi＝Di+Ai cos(θ(t)+φ(t)),i＝1,2，式中，D代表信号的直流分量，A代表信号的交流分量，θ代表待解调的信号，φ代表初相位。
参照图2，S3:对两个强度信号分别进行高通滤波处理时，使两个信号强度信号V1和V2分别通过高通滤波器进行去直流处理，优选的，高通滤波器是通过FIR高通滤波器实现的，以滤去两个强度信号的直流分量，使得相位解调的过程中数据量减少，需要处理的信号数据减少。其中，去直流的结果为：式中，A代表信号的交流分量，θ代表待解调的信号，φ代表初相位
S4:对两个已处理的强度信号的交流分量分别进行归一化处理，通过使两个强度信号的交流分量分别进行归一化处理，将有量纲的表达式，经过变换，化为无量纲的纯量表达式，把两个强度信号的交流分量映射到(0-1)的范围之内，以消除信号的幅值变化对最后解调得到的相位变化的影响，提高相位解调的精度。其中的最大值为：max[Vi]＝Ai,归一化后的结果为：/>
S5:对归一化处理的两个强度信号分别进行微分交叉相乘和减法处理。
S6:对减法处理后的相位变化进行积分处理，获得解调相位VD，即
假设θ(t)是要解调出来的信号，θ(t)＝10*sin(100*pi*t)，其中分别是初相位，未进行归一化时，V1＝0.7+10*cos(10*sin(100*pi*t)+π/3)，V2＝1.2+5*cos(10*sin(100*pi*t)+π/6)，使两个信号分别进行微分交叉相乘和减法运算，即V1*V2’-V2*V1’；再积分，积分的结果为：50*sin(π/3-π/6)θ(t)；加入归一化处理后，积分的结果为：sin(π/3-π/6)θ(t)；对比可知，加入归一化后其解调出来的结果能够更加准确得到θ(t)。
进而一种相位解调方法的解调过程简单，耗时减少，提高了解调效率，提升了系统的运行效率，也达到了提高解调结果的稳定性和准确性的目的。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
本发明实施例还提供一种相位解调装置，该相位解调装置与上述实施例中的相位解调方法一一对应。相位解调装置包括，
扰动点确定单元，用于从原始信号中确定扰动点的位置和范围；
信号提取单元，用于基于扰动点的位置和范围，提取距离扰动点最近的两个不同位置的强度信号；
去直流单元，用于对两个强度信号分别进行高通滤波处理；
归一化单元，用于对两个已处理的强度信号的交流分量分别进行归一化处理；
微分交叉相乘减法单元，用于对归一化处理的两个强度信号分别进行微分交叉相乘和减法处理；
积分单元，用于对减法处理后的相位变化进行积分处理，获得解调相位。
关于相位解调装置的具体限定可以参见上文中对于相位解调方法的限定，在此不再赘述。
参照图3，本发明实施例还提供一种布里渊光时域反射仪，该布里渊光时域反射仪包括，
光源装置，用于提供光源；
调制装置，接收光源装置的光源并调制为脉冲光；
第一掺铒光纤放大器，将电光调制器输出的脉冲光进行放大；
第一光带通滤波器，对放大后的第一掺铒光纤放大器输出的脉冲光进行滤波；
环形器，接收第一光带通滤波器输出的脉冲光并输出；
传感光纤，接收环形器输出信号，产生后向布里渊散射、瑞利散射信号并经环形器返回；
第二掺铒光纤放大器，对环形器输出的后向布里渊散射、瑞利散射信号进行放大；
第二光带通滤波器，对放大后的第二掺铒光纤放大器输出的后向布里渊散射、瑞利散射信号进行滤波，得到过滤的布里渊散射信号；
非平衡M-Z干涉仪，将第二光带通滤波器输出的后向布里渊散射信号转换为干涉光输出；
探测器，将非平衡M-Z干涉仪输出的干涉光转换为电信号；
采样器，对探测器输出的干涉光的电信号的连续轨迹进行采样；
相位解调模块，应用上述的相位解调方法对采样器的输出信号进行相位解调。
本实施例中，光源装置可以为窄线宽激光器NLL，调制装置可以为电光调制器EOM。
具体地，通过一个射频信号与一个偏置电压驱动电光调制器EOM，使电光调制器EOM将窄线宽激光器NLL提供的光源调制为脉冲光。
脉冲光经第一掺铒光纤放大器EDFA1进行放大，以减少散射光传播过程中产生的损耗，提高布里渊散射光的能量，利于后续的信号检测及处理。
放大后的脉冲光再经第一光带通滤波器滤波，过滤一部分噪声，使得信号更纯净，利于后续的信号处理和提高解调的精度。
经滤波处理的脉冲光经环形器输出至传感光纤并再返回至环形器输出，产生后向布里渊散射、瑞利散射信号，使后向散射信号经第二掺铒光纤放大器EDFA2放大，提高布里渊散射光功率，以利于更好的解调。
再使第二光带通滤波器对放大的后向散射信号进行滤波，得到过滤的布里渊散射信号，同时也能滤除放大后的噪声部分，使得过滤后的布里渊散射信号更符合后续的解调要求。
过滤后的后向布里渊散射信号经非平衡M-Z干涉仪转换为干涉光，并输入探测器，以获得待检测电信号；通过采样器对待检测电信号的连续轨迹进行采样，并借助相位解调模块对采样器的输出信号进行相位解调。
本实施例中，光带通滤波器能滤除指定的一定范围的光。假设需要的波长为1550nm的光，光带通滤波器可以滤到1549.9nm-1550.1nm的光，进而在滤除指定波长的光前还能起到滤除噪声的作用，以滤除更多的噪声。
进一步地，非平衡M-Z干涉仪包括两个2×2耦合器、两段光纤和一段延迟光纤，两个2×2耦合器之间通过两段光纤连接，且延迟光纤连接于其中一段光纤。
进一步地，探测器包括两个光电探测器，相比于采用三个光电探测器需要对三个信号数据进行处理，两个光电探测器提取两个信号数据，处理的信号数据减少，解调过程变得简单，能够在一定程度上提高系统的运行效率。
进一步地，采样器可以为示波器或采集卡。
进一步地，相位解调模块应用上述的相位解调方法对采样器的输出信号进行相位解调。
进而一种布里渊光时域反射仪的结构更简单，降低成本，解调过程简便高效，耗时减少，提高了解调效率，提升了系统的运行效率，也达到了提高解调结果的稳定性和准确性的目的。
上述一种布里渊光时域反射仪中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现上述的相位解调方法。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
S1:从原始信号中确定扰动点的位置和范围；
S2:基于扰动点的位置和范围，提取距离扰动点最近的两个不同位置的强度信号；
S3:对两个强度信号分别进行高通滤波处理；
S4:对两个已处理的强度信号的交流分量分别进行归一化处理；
S5:对归一化处理的两个强度信号分别进行微分交叉相乘和减法处理；
S6:对减法处理后的相位变化进行积分处理，获得解调相位。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本发明所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述系统的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

Claims (9)

1.一种相位解调方法，其特征在于，包括以下步骤：
从原始信号中确定扰动点的位置和范围，包括：
采用移动平均法对原始信号进行分析，获取原始信号的突变方向与趋势线，其中，移动平均法根据时间序列，逐项推移，依次计算包含一定项数的序时平均值；
根据所述趋势线分析预测原始信号的长期趋势；
将所述长期趋势所在的原始信号的区域确定为扰动点的位置和范围；
基于所述扰动点的位置和范围，提取距离扰动点最近的两个不同位置的强度信号；
对所述两个强度信号分别进行高通滤波处理；
对所述两个已处理的强度信号的交流分量分别进行归一化处理；
对所述两个已归一化处理的强度信号分别进行微分交叉相乘和减法处理；
对减法处理后的相位变化进行积分处理，获得解调相位。
2.根据权利要求1所述的相位解调方法，其特征在于，基于所述扰动点的位置和范围，提取距离扰动点最近的两个不同位置的强度信号的步骤包括：采用两个光电探测器，从扰动点的位置范围区域，获取距离扰动点最近的两个不同位置的强度信号。
3.一种相位解调装置，其特征在于，包括：
扰动点确定单元，用于从原始信号中确定扰动点的位置和范围，包括采用移动平均法对原始信号进行分析，获取原始信号的突变方向与趋势线，其中，移动平均法根据时间序列，逐项推移，依次计算包含一定项数的序时平均值；根据所述趋势线分析预测原始信号的长期趋势；将所述长期趋势所在的原始信号的区域确定为扰动点的位置和范围；
信号提取单元，用于基于所述扰动点的位置和范围，提取距离扰动点最近的两个不同位置的强度信号；
去直流单元，用于对所述两个强度信号分别进行高通滤波处理；
归一化单元，用于对所述两个已处理的强度信号的交流分量分别进行归一化处理；
微分交叉相乘减法单元，用于对所述两个已归一化处理的强度信号分别进行微分交叉相乘和减法处理；
积分单元，用于对减法处理后的相位变化进行积分处理，获得解调相位。
4.一种布里渊光时域反射仪，其特征在于，应用于权利要求1-2任意一项所述的相位解调方法，包括：
光源装置，用于提供光源；
调制装置，接收所述光源装置的光源并调制为脉冲光；
第一掺铒光纤放大器，将所述调制装置输出的脉冲光进行放大；
第一光带通滤波器，对放大后的所述第一掺铒光纤放大器输出的脉冲光进行滤波；
环形器，接收所述第一光带通滤波器输出的脉冲光并输出；
传感光纤，接收所述环形器输出信号，产生后向布里渊散射、瑞利散射信号并经所述环形器返回；
第二掺铒光纤放大器，对所述环形器输出的后向布里渊散射、瑞利散射信号进行放大；
第二光带通滤波器，对放大后的所述第二掺铒光纤放大器输出的后向布里渊散射、瑞利散射信号进行滤波，得到过滤的后向布里渊散射信号；
非平衡M-Z干涉仪，将所述第二光带通滤波器输出的后向布里渊散射信号转换为干涉光输出；
探测器，将所述非平衡M-Z干涉仪输出的干涉光转换为电信号；
采样器，对所述探测器输出的干涉光的电信号的连续轨迹进行采样；
相位解调模块，对所述采样器的输出信号进行相位解调。
5.根据权利要求4所述的布里渊光时域反射仪，其特征在于，所述非平衡M-Z干涉仪包括：两个2×2耦合器、两段光纤和一段延迟光纤，所述两个2×2耦合器之间通过所述两段光纤连接，且所述延迟光纤连接于其中一段所述光纤。
6.根据权利要求4所述的布里渊光时域反射仪，其特征在于，所述探测器包括两个光电探测器。
7.根据权利要求4所述的布里渊光时域反射仪，其特征在于，所述采样器包括示波器或采集卡。
8.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-2任意一项所述的相位解调方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-2任意一项所述的相位解调方法的步骤。
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