CN115343021A - 一种鬼影效果的识别、消除方法、装置和电子设备 - Google Patents

一种鬼影效果的识别、消除方法、装置和电子设备 Download PDF

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CN115343021A CN202210929206.7A CN202210929206A CN115343021A CN 115343021 A CN115343021 A CN 115343021A CN 202210929206 A CN202210929206 A CN 202210929206A CN 115343021 A CN115343021 A CN 115343021A
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Abstract

本申请提供了一种鬼影效果的识别、消除方法、装置和电子设备,所述方法包括:获取光时域反射仪发射的脉冲激光对待测光纤的测试数据,所述脉冲激光对应的量程大于或等于所述待测光纤的长度;提取所述测试数据中的反射峰,基于所述反射峰生成的待定鬼影峰识别出所述反射峰中的鬼影峰。本申请中,基于真实峰、反射点与生成的鬼影峰之间的位置关系特性,通过获取的脉冲激光的测试数据,可解析出测试数据的反射峰中的真实峰和正向反射脉冲导致的鬼影峰的位置。

Description

一种鬼影效果的识别、消除方法、装置和电子设备
技术领域
本申请涉及计算机技术领域,具体而言,涉及一种鬼影效果的识别、消除方法、装置和电子设备。
背景技术
光时域反射仪(Optical Time Domain Reflectometer,OTDR)是用于检测光纤的仪器,其检测原理是向待测光纤注入一个包含多个光脉冲的脉冲激光并探测后向散射光,经过数据处理后解出待测光纤沿线扰动分布的信息。
但是,若光纤中存在接头、耦合不完善等缺陷,该缺陷处会形成具有菲涅尔反射效果的强反射接头,入射的光脉冲遇到所述强反射接头,会产生反射回入射端的光脉冲;反射的光脉冲在遇到第二个所述强反射接头时,会再次反射,形成与入射的光脉冲同向传输的正向反射脉冲。该种情况下,会产生“鬼影效果”,使得光时域反射仪产生误判,解析出的待测光纤的反射峰,不仅包括基于入射的光脉冲解析出的真实峰,还包括基于正向反射脉冲的鬼影峰。
因此,需要对鬼影效果进行识别或消除,以避免误判。
发明内容
本申请解决的问题是待测光纤中多个强反射接头会产生鬼影效果,导致光时域反射仪检测过程中的误判。
为解决上述问题,本申请第一方面提供了鬼影效果的识别方法,包括:
获取光时域反射仪发射的脉冲激光对待测光纤的测试数据,所述脉冲激光对应的量程大于或等于所述待测光纤的长度;
提取所述测试数据中的反射峰,基于所述反射峰生成的待定鬼影峰识别出所述反射峰中的鬼影峰。
本申请第二方面提供了一种鬼影效果的消除方法,包括:
获取光时域反射仪发射的脉冲激光的测试数据,获取所述测试数据中鬼影峰的位置和所述鬼影峰对应的真实峰、反射点的组合,所述测试数据包括入射脉冲的光纤时域响应数据和正向反射脉冲的鬼影响应数据,所述正向反射脉冲生成所述鬼影峰;
根据所述鬼影峰对应的所述组合,消除所述测试数据中的所述鬼影响应数据。
本申请第三方面提供了一种鬼影效果的识别装置,其包括:
数据获取模块,其用于获取光时域反射仪发射的脉冲激光对待测光纤的测试数据,所述脉冲激光对应的量程大于或等于所述待测光纤的长度;
鬼影识别模块,其用于提取所述测试数据中的反射峰,基于所述反射峰生成的待定鬼影峰识别出所述反射峰中的鬼影峰。
本申请第四方面提供了一种鬼影效果的消除装置,其包括:
脉冲测试模块,其用于获取光时域反射仪发射的脉冲激光的测试数据,获取所述测试数据中鬼影峰的位置和所述鬼影峰对应的真实峰、反射点的组合,所述测试数据包括入射脉冲的光纤时域响应数据和正向反射脉冲的鬼影响应数据,所述正向反射脉冲生成所述鬼影峰;
数据消除模块,其用于根据所述鬼影峰对应的所述组合,消除所述测试数据中的所述鬼影响应数据。
本申请第五方面提供了一种电子设备,其包括:存储器和处理器;
所述存储器,其用于存储程序;
所述处理器,耦合至所述存储器,用于执行所述程序,以实现上述所述的鬼影效果的识别方法,或者,实现上述所述的鬼影效果的消除方法。
本申请第六方面提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述程序被处理器执行实现上述所述的鬼影效果的识别方法,或者,实现上述所述的鬼影效果的消除方法。
本申请中,基于真实峰、反射点与生成的鬼影峰之间的位置关系特性,通过获取的脉冲激光的测试数据,可解析出测试数据的反射峰中的真实峰和正向反射脉冲导致的鬼影峰的位置。
本申请中,仅需要获取一个脉冲激光的测试数据,即可解析出测试数据的反射峰中的真实峰和正向反射脉冲导致的鬼影峰的位置。
本申请中,无需设置多个不同量程的脉冲激光,与多量程的方案相比,大大降低了脉冲测试时间。
本申请中,获取鬼影峰对应的组合,通过组合映射出的正向反射脉冲与入射脉冲之间的延迟,以及测试数据具有的线性时不变特性,消除测试数据中的鬼影响应数据。
附图说明
图1为根据本申请一个实施例的鬼影效果的识别方法的流程图;
图2为本申请中正向反射脉冲的形成示意图;
图3为根据本申请一个实施例的鬼影效果的识别方法S200的流程图;
图4为根据本申请一个实施例的鬼影效果的识别方法S240的流程图;
图5为本申请示例的光时域反射曲线图;
图6为本申请示例的基于光时域反射曲线的遍历待定鬼影峰的示意图;
图7为根据本申请一个实施例的鬼影效果的消除方法的流程图;
图8为根据本申请一个实施例的鬼影效果的消除方法S20的流程图;
图9为根据本申请一个实施例的鬼影效果的消除方法S23的流程图;
图10为本申请示例的时域响应数据的拆分示意图;
图11为根据本申请一个实施例的鬼影效果的识别装置的结构框图;
图12为根据本申请一个实施例的鬼影效果的消除装置的结构框图;
图13为根据本申请实施例的电子设备的结构框图。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本申请的具体实施例做详细的说明。虽然附图中显示了本申请的示例性实施方式,然而应当理解,可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本申请,并且能够将本申请的范围完整的传达给本领域的技术人员。
需要注意的是,除非另有说明,本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。
光纤通信的核心在于光传输网,当前的光传输网中,光纤所经过的路径覆盖范围广且地理环境复杂,频繁发生由道路施工、设施维修等外界扰动引起的光纤断裂、劣化、抖动等故障。为了评估光纤链路的可靠性、定位光纤故障的具体位置并及时恢复,需要能够获得光纤上连续分布信息的检测仪器。
光时域反射仪(Optical Time Domain Reflectometer,OTDR)是基于光时域反射技术检测光纤的仪器,向光纤注入脉冲激光并探测后向散射光,经过数据处理后即可解出光纤沿线扰动分布的信息。后向散射光是时间的函数,根据入射脉冲与散射光的时间差,可以定位光纤链路上的任意位置;而散射光的参数(光强、相位、偏振态、频率等)由光纤传输损耗和各种结构性损耗(弯曲、接头、断裂等),以及外部环境的物理量所决定。
其中,基于光时域反射技术的所述光时域反射仪,可以是光时域反射仪OTDR,拉曼光时域反射计ROTDR(Raman Optical Time Domain Reflectometer),布里渊光时域反射计BOTDR(Brillouin Optical Time Domain Reflectometer),布里渊光分析仪器BOTDA(Brillouin Optical Time Domain Analysis)等等。
但是,若光纤中存在接头、耦合不完善等缺陷,该缺陷处会形成具有菲涅尔反射效果的强反射接头,入射的光脉冲遇到所述强反射接头,会产生反射回入射端的光脉冲;反射的光脉冲在遇到第二个所述强反射接头时,会再次反射,形成与入射的光脉冲同向传输的正向反射脉冲。该种情况下,正向反射脉冲的后向散射光与入射的光脉冲的后向散射光叠加在一起输入光时域反射仪,使得最终探测得到的信号是一系列脉冲(入射的光脉冲和多个正向反射脉冲)光纤时域响应延迟后的线性叠加。该种情况下,会使得光时域反射仪产生误判,解析出的待测光纤的反射峰,不仅包括基于入射的光脉冲解析出的真实峰,还包括基于正向反射脉冲的鬼影峰。
需要说明的是,若脉冲激光的量程(光信号在相邻脉冲的间隔时间内传输的距离)小于待测光纤的长度的情况下,也会产生鬼影效果。具体地,脉冲激光中的一个脉冲到达量程之后,OTDR会继续发射下一个脉冲,此时,由于上一脉冲还可以继续在待测光纤中传播,如果上一脉冲仍然保持一个较高的能量,那么在该脉冲再次遇到强反射接头时会返回一个较强的反射信号,该反射信号的传输时间与下一脉冲的传输时间部分重叠,两个信号会产生叠加效果,叠加的部分会使得OTDR产生误判,解析出真实峰之外的鬼影峰。但是该种情况下的鬼影效果,可以通过脉冲激光的量程大于或等于待测光纤的长度的方式来消除,因此本申请中,不考虑该种情况下的鬼影效果。
针对上述问题,本申请提供一种新的鬼影效果的识别和消除方案,能够通过鬼影峰与对应的真实峰、反射点的位置特性,识别出反射峰中的鬼影峰,进而消除测试数据/探测信号中的鬼影效果/鬼影数据。
为了便于理解,在此对下述可能使用的术语进行解释:
鬼影效果:在光纤检测过程中,由于某些原因产生了与入射脉冲同向的其他脉冲的干扰,使得检测结果中干扰结果与真实的检测结果重叠,称为“鬼影效果”。当前光纤检测中,鬼影效果的产生原因有两种:光纤链路中某些位置的菲涅尔反射形成二次及以上的正向反射脉冲,该正向反射脉冲的光纤时域响应与入射脉冲的光纤时域响应重叠,产生“鬼影效果”;OTDR量程设置小于待测光纤长度,导致相邻脉冲的光纤时域响应重叠,产生“鬼影效果”。
OTDR:光时域反射仪(Optical Time Domain Reflectometer,OTDR)是基于瑞利散射和菲涅尔反射表征光纤特性,进行光纤检测的仪器。其探测得到的信号是一条向下的曲线。
瑞利散射:瑞利散射是光学现象中的一种散射情况,又称“分子散射”。当粒子尺度远小于入射光波长时(小于波长的十分之一),其各方向上的散射光强度是不一样的,该强度与入射光的波长四次方成反比,这种现象即为所述瑞利散射。
菲涅尔反射:菲涅尔反射是由菲涅尔公式推导出的光的反射规律,用来描述光在不同折射率的介质之间的行为。菲涅尔公式反映的是反射光的强度、折射光的强度、相位与入射光的角度的关系。
本申请实施例提供了一种鬼影效果的识别方法,该方法可以由鬼影效果的识别装置来执行,该鬼影效果的识别装置可以集成在pad、电脑、服务器、计算机、服务器集群、数据中心、光时域反射仪、拉曼光时域反射计、布里渊光时域反射计、布里渊光分析仪器等电子设备中。如图1所示,其为根据本申请一个实施例的鬼影效果的识别方法的流程图;其中,所述鬼影效果的识别方法,包括:
S100,获取光时域反射仪发射的脉冲激光对待测光纤的测试数据,所述脉冲激光对应的量程大于或等于所述待测光纤的长度;
本申请中,获取的脉冲激光对待测光纤的测试数据,是光时域反射仪在测试时间段内获取的测试数据。需要说明的是,使用者通过光时域反射仪对待测光纤进行检测时,并非仅测试一次便直接获取可使用的测试数据。由于待测光纤的未知参数很多,例如光纤总损耗未知,光纤长度未知等等,使用者进行检测时,一般会通过多次试错来获取可使用的测试数据:在首次测量时,首先设置量程参数、脉宽参数、平均时间参数,进行初次测试,根据测试结果对上述参数进行调整,直至获取可使用的测试数据为准。
其中,脉冲激光的量程,是光信号在相邻脉冲的间隔时间内传输的距离。
其中,脉冲激光的脉宽,是指脉冲激光的激光功率维持在一定值时所持续的时间;脉冲宽度越小,取样距离越短,测试越精确,反之则测试距离越长,精度越低。基于经验,一般待测光纤长度在10KM以下选用100ns及以下参数,待测光纤长度在10KM以上选用100ns及以上参数。
其中,脉冲激光的平均时间,是脉冲激光测试的总时间,即是脉冲激光的量程与脉冲数量的乘积。
其中,脉冲激光的平均时间、功率和脉宽,共同决定了脉冲激光的测量能力(该测量能力的单位为db,与脉宽、功率、平均时间成正比),其对应与待测光纤的总损耗(单位为db)。由于后向散射光信号非常微弱,一般采用统计平均方法来提高信噪比,平均时间越长,信噪比越高。因此,在脉冲激光的测量能力大于光纤的中损耗的情况下,可以获取信噪比较高的测量数据。
通常,光时域反射仪具有一定的检测功能,可以检测当前的测试数据尾端是否被准确识别。其中,光时域反射仪当前的测量能力大于待测光纤总损耗的情况下,光时域反射仪确认测试数据尾端被准确识别。
需要说明的是,上述的测量能力限制条件,是光时域反射仪的基础限制,本申请中对此不再赘述。
本申请中,所述待测光纤的长度已知的情况下,直接读取待测光纤的长度;待测光纤未知的情况下,可以在测试时间段之前对待测光纤进行提前测量,根据测试数据中的强损耗点的最大距离差,确定待测光纤的长度。具体地,待测光纤的起始端和末端都会产生强损耗,这种强损耗可以从测试数据中的光时域反射曲线中获得;在待测光纤还具有其他强损耗的位置的情况下,强损耗点(产生强损耗的位置)的最大距离差即为起始端和末端的距离差,即是待测光纤的长度。
本申请中,也可以通过其他方式获取待测光纤的长度,具体获取方式可以根据实际情况确定。
需要说明的是,也可以通过其他方式在所述待测光纤的长度未知的情况下完成检测,例如设置一个足够大的量程或者通过光时域反射仪的多次反馈调整后进行检测,则可以使得检测中所述脉冲激光对应的量程大于或等于所述待测光纤的长度。
S200,提取所述测试数据中的反射峰,基于所述反射峰生成的待定鬼影峰识别出所述反射峰中的鬼影峰。
本申请中,测试数据中包括光时域反射曲线,该曲线上通过上升的突出部表现出反射峰(例如图5、图6、图10中光时域反射曲线的竖线部分),基于该特性,可以从测试数据中提取反射峰的信息,例如反射峰的位置信息,反射峰的损耗信息等等。具体提取方式,本申请中不再赘述。
基于鬼影峰的形成原理,可以看出,每个鬼影峰是真实峰在正向反射脉冲上的映射,即是说,通过正向反射脉冲确定的真实峰就是该鬼影峰。因此,鬼影峰与真实峰具有对应关系,一个鬼影峰对应一个真实峰,一个真实峰对应多个鬼影峰(真实峰在每个被检测到的正向反射脉冲上均会对应一个鬼影峰,但该鬼影峰只有在光强度较高的情况下才会被识别出)。
如图2所示,其为正向反射脉冲的形成示意图,由图中可以看出,入射脉冲在遇到强反射接头时会产生反射,反射的脉冲在遇到第二个强反射接头会产生二次反射,二次反射后形成与入射脉冲同向传输的正向反射脉冲。同理,进行四次反射后、六次反射后也会产生对应的正向反射脉冲。
本申请中,为了便于理解,将待测光纤上入射脉冲的一端定义为光纤的近端,另一端定义为光纤的远端。则二次反射形成的正向反射脉冲所遇到的强反射接头依次为远端反射点和近端反射点。
基于正向反射脉冲的形成原理,可以看出,每个正向反射脉冲,均与形成该正向反射脉冲的多个反射点(2N个反射点,N为自然数,由于光脉冲在多次反射后,光强度衰减很快,因此N可能的取值较少,一般为1,2,3,4或1,2)相关联。
基于上述的关联关系,可以看出,一个鬼影峰与一个真实峰、2N个反射点相关联,即是,真实峰、进行脉冲反射的反射点和生成的鬼影峰之间具有位置关系特性。
基于该关联关系,将反射峰假设为一个真实峰,则基于该真实峰可以生成鬼影峰,称为待定鬼影峰。
需要说明的是,进行脉冲反射的反射点和真实峰可以是同一个反射峰,也可以是不同的反射峰。
通过光时域反射仪发射的脉冲激光获取测试数据,从测试数据中提取反射峰,提权的所述反射峰包括真实峰和鬼影峰;将提取的反射峰作为真实峰,确认该真实峰对应的待定鬼影峰,基于真实峰、反射点与生成的鬼影峰之间的位置关系特性,以及真实峰与待定鬼影峰的对应关系,可以从所述反射峰中识别出真实峰和鬼影峰。
本申请中,基于真实峰、反射点与生成的鬼影峰之间的位置关系特性,通过获取的脉冲激光的测试数据,可解析出测试数据的反射峰中的真实峰和正向反射脉冲导致的鬼影峰的位置。
在一种实施方式中,所述测试数据为所述光时域反射仪发射多个所述脉冲激光后生成的。
其中,所述光时域反射仪向待测光纤发射脉冲激光后,会基于反射光生成所述测试数据。
本申请中,所述测试数据可以所述光时域反射仪发射多个(量程不同)所述脉冲激光后生成的。对于多个脉冲激光的方案而言,在脉冲激光满足量程限定的基础上,每个脉冲激光对应的真实峰保持不变,鬼影峰会由于脉冲激光的能量被识别出的数量不定,脉冲激光能量越高,在完全损耗或衰减之前所能识别出的鬼影峰就越多。基于此,多个脉冲激光叠加后的测试数据中,依然可以准确识别出测试数据中的真实峰,进一步可以识别鬼影峰。
在一种实施方式中,所述测试数据为所述光时域反射仪发射一个所述脉冲激光后生成的。本申请中,仅需要获取一个脉冲激光的测试数据,即可解析出测试数据的反射峰中的真实峰和正向反射脉冲导致的鬼影峰的位置。
本申请中,无需设置多个不同量程的脉冲激光,与多量程的方案相比,大大降低了脉冲测试时间。
在一种实施方式中,所述脉冲激光中相邻脉冲对应的光纤时域响应不叠加。
其中,所述光纤时域响应不叠加,即是相邻脉冲的传输时间不会产生重叠或部分重叠,避免由于重叠产生的鬼影效果。
其中,通过对脉冲激光的量程进行限制,可以使得所述脉冲激光中相邻脉冲对应的光纤时域响应不叠加,避免该种情况下的鬼影效果。对量程的具体限制条件,本申请中不再赘述。
如图3所示,在一种实施方式中,所述测试数据包括光时域反射曲线;所述S200,提取所述测试数据中的反射峰,基于所述反射峰生成的待定鬼影峰识别出所述反射峰中的鬼影峰,包括:
S210,从所述光时域反射曲线中提取所述反射峰的位置;
S220,基于真实峰、进行脉冲反射的反射点和生成的鬼影峰之间的位置关系特性,选取若干个所述反射峰作为待定真实峰和待定反射点计算对应的待定鬼影峰并生成组合;
本申请中,真实峰、进行脉冲反射的反射点和生成的鬼影峰之间具有位置关系特性,如仅考虑二次反射形成的正向反射脉冲,则该正向反射脉冲对应的鬼影峰与真实峰具有如下位置关系:
Zg=za-zb+zc
其中,za和zb分别表示形成正向反射脉冲的远端反射点和近端反射点,zc表示真实峰,zg表示鬼影峰。
其中,za、zb、zc之间存在以下关系:
za>zb,zc>zb
也即是说,真实峰、远端反射点均大于对应的近端反射点。
其中,远端反射点是使入射脉冲发生一次反射、从而产生向光纤近端传输的脉冲的接头点,近端反射点是使入射脉冲发生二次反射、从而产生向光纤远端传输的脉冲的接头点。
若远端反射点与真实峰为同一个强反射接头,则上述位置关系特性可以表述为:
Figure BDA0003780916330000081
将所述仅考虑二次反射形成的正向反射脉冲扩展到2N(N为自然数)次反射形成的正向反射脉冲,则上述公式可以表述为:
Figure BDA0003780916330000082
Figure BDA0003780916330000083
Figure BDA0003780916330000091
其中,
Figure BDA0003780916330000092
表示使入射脉冲发生第2N-1次反射、从而产生向光纤近端传输的脉冲的接头点,
Figure BDA0003780916330000093
表示使入射脉冲发生第2N次反射、从而产生向光纤远端传输的脉冲的接头点。其余参数与前述公式保持一致,不再赘述。
本申请中,选取若干个所述反射峰作为待定真实峰和待定反射点计算对应的待定鬼影峰并生成组合,即是:从提取的反射峰中选取一个反射峰作为待定真实峰,选取若干个反射峰作为待定反射点,计算出当前情况下对应的待定鬼影峰;将所述待定真实峰、所述待定反射点、所述待定鬼影峰作为一个组合进行记录。
需要说明的是,相同的待定真实峰,选取不同的待定反射点,可以计算出多个待定鬼影峰。因此,不同的所述组合中,存在大部分数据相同的可能情况,但其中的待定真实峰、待定反射点、待定鬼影峰并非均相同。例如,两个组合中的待定鬼影峰、待定近端反射点相同,但是待定真实峰、待定远端反射点不同;两个组合中,待定真实峰、待定近端反射点相同,但是待定远端反射点、待定鬼影峰不同;等等。
本申请中,遍历提取的所述反射峰,确定待定真实峰、待定反射点计算对应的待定鬼影峰的所有组合。具体遍历方式,可以是先从反射峰中遍历选取待定反射点,生成对应的正向反射脉冲;再通过每个正向反射脉冲,遍历反射峰作为待定真实峰生成待定鬼影峰;也可以是先遍历反射峰作为待定真实峰,通过每个真实峰遍历反射峰可能的正向反射脉冲,生成对应的待定鬼影峰;也可以是其他遍历方式,本申请中对此不做限制。
需要说明的是,反射引入的损耗使得反射脉冲功率急剧下降,当功率下降至一定水平,正向反射脉冲的光纤时域响应微弱,产生的鬼影峰无法从光纤时域响应曲线中识别出。因此可以基于该原理,对遍历过程中的反射次数进行限制,大大降低遍历产生的组合数量。具体地,可以设置预设策略,基于该预设策略确定遍历过程中的反射次数,例如对长度在10KM以上的待测光纤,反射次数限制为2次,对长度在10KM以下的待测光纤,反射次数限制为4次或6次;也可以直接设置预设反射次数,基于该预设反射次数进行遍历;也可以为预设功率阈值,当2N次反射脉冲的归一化功率小于预设功率阈值时,不再增加反射次数;也可以为其他预设策略。
S230,保留与提取的任一所述反射峰位置相同的所述待定鬼影峰对应的组合;
本步骤中,遍历所有组合,若组合中的所述待定鬼影峰与提取的任一反射峰的数值/位置相同,则保留该组合。
本申请中,步骤S220中计算出多个待定鬼影峰,若该待定鬼影峰在OTDR曲线中无法识别(OTDR曲线在该位置处不存在反射峰),则该计算结果属于无效结果,对应的组合无需保留。
通过对有效的计算结果的识别,可以直接排除大量的无效计算结果,减少需要后续识别的数据量,提高识别效率。
本申请中,针对步骤S220-S230,也可以从提取的反射峰中遍历地选取若干个反射峰作为待定真实峰、待定反射点和待定鬼影峰,将符合位置关系特性的待定真实峰、待定反射点和待定鬼影峰生成组合。在选取反射峰时同时进行待定鬼影峰的判断,减少需要遍历的组合数量。
S240,基于保留的所述组合确定所述待定鬼影峰中的鬼影峰。
其中,保留的所述组合中,若待定鬼影峰仅占所述反射峰中的一部分,则可以确认剩余部分的反射峰为真实峰。
如图4所示,在一种实施方式中,所述S240,基于保留的所述组合确定所述待定鬼影峰中的鬼影峰,包括:
S241,将保留的所述组合中与所述待测光纤的起始端位置最近的所述待定鬼影峰确定为鬼影峰;
本步骤中,可以统计保留的组合中的待定鬼影峰,根据待定鬼影峰的数值/位置数据进行排序,将数值最小/与所述待测光纤的起始端位置最近的所述待定鬼影峰确认为鬼影峰。
其中,基于鬼影峰与真实峰、反射点的位置关系特性,可以看出近端反射点是真实峰、反射点中的最小值,鬼影峰大于真实峰,且鬼影峰大于远端反射点。且一个组合中的待定鬼影峰、待定真实峰、待定反射点不可能均为真实峰,因此,若与所述待测光纤的起始端位置最近的所述待定鬼影峰为真实峰,则其对应的组合中的待定真实峰、待定反射点中必然存在一个鬼影峰(该鬼影峰小于作为真实峰的待定鬼影峰),这就与所述待定鬼影峰位置最近的限制互相矛盾。
S242,所述组合中所述待定真实峰和所述待定反射点中任一为所述鬼影峰的条件下,将该组合对应的所述待定鬼影峰确认为真实峰;
S243,所述组合中所述待定真实峰不具有缺陷损耗且所述待定鬼影峰具有缺陷损耗的条件下,将该组合对应的所述待定鬼影峰确认为真实峰;
S244,所述待定鬼影峰对应至少一个所述组合,所述待定鬼影峰的反射率与该待定鬼影峰对应的组合计算得到的所述鬼影峰的反射率相符合的条件下,将该待定鬼影峰确认为鬼影峰,否则将该待定鬼影峰确认为真实峰。
在此需要说明的是,同一个反射峰,在不同的组合中具有不同的设置,例如在一个组合中作为待定真实峰,在另一个组合中作为待定反射点,在还一个组合中作为待定鬼影峰。若其在其中一个组合中被确认为真实峰或者鬼影峰,则在其余组合中也被同时确认为真实峰或者鬼影峰。
本申请中,不同的待定真实峰、不同的待定反射点计算得到的待定鬼影峰可能会相同;例如,将组合中的待定真实峰与其中的待定远端反射点互换,则计算出的待定鬼影峰保持不变;基于此,每个待定鬼影峰对应有至少一个组合。
本步骤中,所述待定鬼影峰的反射率与该待定鬼影峰对应的组合计算得到的所述鬼影峰的反射率相符合,即为待定鬼影峰的反射率与该待定鬼影峰对应的组合计算得到的所述鬼影峰的反射率的差值在误差范围内;具体地,可以设置偏差值,若查询得到的待定鬼影峰的反射率与通过组合计算得到的待定鬼影峰的反射率的差值小于偏差值,则确认该待定鬼影峰为鬼影峰。
其中,在待定鬼影峰的反射率满足下述关系公式(仅考虑二次反射)的情况下,确认该待定鬼影峰为鬼影峰:
Figure BDA0003780916330000111
其中,C表示所述待定鬼影峰关联的组合;
Figure BDA0003780916330000112
分别表示
Figure BDA0003780916330000113
处反射峰的反射率,
Figure BDA0003780916330000114
表示
Figure BDA0003780916330000115
Figure BDA0003780916330000116
之间待测光纤段的损耗,Δ表示噪声引入的偏差值。
其中,在待定鬼影峰的反射率满足下述关系公式(将二次反射扩展到2N次反射)的情况下,确认该待定鬼影峰为鬼影峰:
Figure BDA0003780916330000117
对其中参数的具体含义,可以根据前述描述确认或推断获得,本申请中不再赘述。
需要说明的是,上述反射率和损耗的具体数据,可以通过OTDR直接测量获得,也可以通过其他方式获取。
本申请中,步骤S241,S242,S243,S244不具有前后时序关系,其具体执行顺序可以按照实际情况调整,不影响其具体执行效果。
需要说明的是,上述步骤中,步骤S241、S243,S244的执行无需前置步骤,步骤S242需要在至少一个鬼影峰被确认的情况下才可以执行。
本申请中,步骤S241的执行最为简单,优先执行该步骤,可以增加执行效率。
下述以具有三个强反射接头的待测光纤为示例,对所述鬼影效果的识别方法进行说明。
待测光纤具有三个强反射接头,按照从近端到远端依次命名为接头1、接头2和接头3;只考虑入射脉冲经历两次反射的情况,则OTDR测量的光时域反射曲线如图5所示,除了接头1(z1)、接头2(z2)和接头3(z4)的反射峰以外,还出现了四个鬼影峰(z3、z5、z6、z7)。
对鬼影峰的形成过程进行说明如下:
入射脉冲经过接头2,接头1的两次反射,使得OTDR曲线在z3和z5处产生尖峰,z3和z5分别是接头2和接头3对应的鬼影峰;入射脉冲经过接头3,接头1的两次反射,使得OTDR曲线在z5和z7处产生尖峰,z5和z7分别是接头2和接头3的鬼影;入射脉冲经过接头3,接头2的两次反射,使得OTDR曲线在z6处产生尖峰,z6是接头3的鬼影。
假设图5中为待测光纤的测试数据中的OTDR曲线,则基于该OTDR曲线进行鬼影效果的识别的具体过程如下:
基于图5中的OTDR曲线可以识别出7个反射峰(z1至z7),从7个反射峰中选取若干个作为待定真实峰和待定反射点,计算对应的待定鬼影峰的组合的遍历如图6中的虚线所示(图中z7位置之后的虚线对应的组合数量过多,仅在图中记录该虚线对应的组合的一部分),以编号214的虚线为例,表示该位置的待定鬼影峰由待定远端反射点z2、待定近端反射点z1和待定真实峰z4通过计算得到,由图6中可以看出,部分组合的待定鬼影峰的距离相近,造成图6中编号的显示部分重叠,已在图6的上方放大部分重叠编号作为展示,其余部分的编号重叠并不影响该图所表示的实质内容,具体不再赘述。
根据步骤S230,保留与提取的任一所述反射峰位置相同的所述待定鬼影峰对应的组合,也即是保留待定鬼影峰为z1至z7中任一的组合,保留结果如图5所示,保留的待定鬼影峰为z3、z5、z6、z7
根据保留组合,将位置最近的待定鬼影峰为z3确认为鬼影峰,将反射峰z1、z2、z4确认为真实峰;进一步,将由真实峰z1、z2、z4计算得到的反射峰z5、z6、z7确认为鬼影峰。该识别结果与待测光纤的实际设置相同,符合预期。
本申请中,设置了鬼影峰特征的约束规则:参与计算鬼影峰位置的远端反射点、后端反射点、接头位置均为真实峰若鬼影峰存在缺陷损耗,则参与计算鬼影峰位置的真实峰也必然存在缺陷损耗;鬼影峰反射率能够由接头反射率和接头之间的光纤损耗计算得到(考虑噪声影响,测量的鬼影峰反射率在理论值附近波动)。基于该约束规则,识别出反射峰中的鬼影峰和真实峰。
本申请实施例提供了一种鬼影效果的消除方法,该方法可以由鬼影效果的消除装置来执行,该鬼影效果的消除装置可以集成在pad、电脑、服务器、计算机、服务器集群、数据中心、光时域反射仪、拉曼光时域反射计、布里渊光时域反射计、布里渊光分析仪器等电子设备中。如图7所示,其为根据本申请一个实施例的鬼影效果的消除方法的流程图;其中,所述鬼影效果的消除方法,包括:
S10,获取光时域反射仪发射的脉冲激光的测试数据,获取所述测试数据中鬼影峰的位置和所述鬼影峰对应的真实峰、反射点的组合,所述测试数据包括入射脉冲的光纤时域响应数据和正向反射脉冲的鬼影响应数据,所述正向反射脉冲生成所述鬼影峰;
正向反射脉冲的后向散射光与入射的光脉冲的后向散射光叠加在一起输入光时域反射仪,使得最终探测得到的信号是一系列脉冲(入射的光脉冲和多个正向反射脉冲)光纤时域响应延迟后的线性叠加。
本申请中,光时域反射仪探测获取的正向反射脉冲的后向散射光,即为正向反射脉冲的鬼影响应数据;光时域反射仪探测获取的入射脉冲的后向散射光,即为入射脉冲的光纤时域响应数据。正向反射脉冲的后向散射光与入射的光脉冲的后向散射光叠加在一起,形成了光时域反射仪的测试数据。本申请的鬼影效果的消除方法,即是从测试数据中获取入射脉冲的光纤时域响应数据。
本申请中,获取所述测试数据中鬼影峰的位置和所述鬼影峰对应的真实峰、反射点的组合,可以是先确定测试数据中的反射峰中的鬼影峰与真实峰,然后根据鬼影峰的形成原理,确认与鬼影峰对应的真实峰、反射点形成组合。其中,反射峰中的鬼影峰与真实峰,可以通过结合鬼影峰、真实峰对应的光强度,以及光的反射率来确定;也可以通过发送多个量程的脉冲激光,获取多个测试数据,进而确定真实峰的方式来确定(在确定真实峰后,很容易确定反射峰中的鬼影峰)。
在一种实施方式中,根据前述所述的鬼影效果的识别方法,获取所述测试数据中鬼影峰的位置和所述鬼影峰对应的真实峰、反射点的组合。前述所述的鬼影效果的识别方法包含鬼影峰的位置和所述鬼影峰对应的真实峰、反射点的组合,可以直接读取获得。
在一种实施方式中,所述脉冲激光对应的量程大于或等于所述待测光纤的两倍长度。
需要说明的是,鬼影效果的消除方法中的测试数据对应的脉冲激光的量程需要大于或等于所述待测光纤的两倍长度;鬼影效果的识别方法中的测试数据对应的脉冲激光的量程需要大于或等于所述待测光纤的长度。基于此,若测试数据对应的量程为大于待测光纤的一倍长度且小于待测光纤的两倍长度,则该测试数据可以用于鬼影效果的识别方法,但不可用于鬼影效果的消除方法。
本申请中,鬼影效果的消除方法中使用的测试数据,与前述鬼影效果的识别方法中使用的测试数据,可以是待测光纤的同次测量获取的数据(相同的测试数据),也可以是不同次测量获取的数据(不同的测试数据);对于待测光纤而言,其真实峰位置保持不变,在确定真实峰保持不变的情况下,很容易确定新的测试数据中的鬼影峰和对应的组合。
本申请中,若要在鬼影效果的消除方法与前述鬼影效果的识别方法中使用相同的测试数据,则将该测试数据对应的量程设置为大于或等于所述待测光纤的两倍长度。
S20,根据所述鬼影峰对应的所述组合,消除所述测试数据中的所述鬼影响应数据。
测试数据中的光纤时域响应数据和鬼影响应数据,具有线性时不变特性;每个鬼影峰对应有至少一个组合(存在两个或以上组合的鬼影峰相同的可能性),每个组合对应一个鬼影响应数据,该鬼影响应数据与光纤时域响应数据具有延迟特性,具体延迟时间由组合中的近端反射点和远端反射点之间的时差确定。
本申请中,测试数据中的光纤时域响应数据和鬼影响应数据,具有线性时不变特性;也即是说,鬼影响应数据为光纤时域响应数据通过延迟和系数调整后获得的;本申请中,可以将测试数据称为叠加后的光纤时域响应数据。
获取鬼影峰对应的组合,通过组合映射出的正向反射脉冲与入射脉冲之间的延迟,以及测试数据具有的线性时不变特性,将光纤时域响应数据从测试数据中提取出来/消除测试数据中的所述鬼影响应数据。
如图8所示,在一种实施方式中,所述S20,根据所述鬼影峰对应的所述组合,消除所述测试数据中的所述鬼影响应数据,包括:
S21,建立所述光纤时域响应数据和所述鬼影响应数据合成所述测试数据的数学模型;
本申请中,通过光纤时域响应数据、鬼影响应数据具有的线性时不变特性,建立测试数据的数学模型(仅考虑二次反射形成的正向反射脉冲的情况下):
Figure BDA0003780916330000141
其中,G(z)表示光时域反射仪的测试数据,G0(z)表示入射脉冲的光纤时域响应数据,PabG0(z-(za-zb))表示正向反射脉冲的鬼影响应数据,za和zb分别表示形成正向反射脉冲的远端反射点和近端反射点,Pab表示正向反射脉冲相对于入射脉冲的归一化功率。
将所述仅考虑二次反射形成的正向反射脉冲扩展到2N(N为自然数)次反射形成的正向反射脉冲,则上述测试数据的数学模型可以表述为:
Figure BDA0003780916330000142
其中,
Figure BDA0003780916330000143
表示使入射脉冲发生第2N-1次反射、从而产生向光纤近端传输的脉冲的接头点,
Figure BDA0003780916330000144
表示使入射脉冲发生第2N次反射、从而产生向光纤远端传输的脉冲的接头点。
需要说明的是,所述远端反射点和近端反射点,所述接头点,均为真实峰。
S22,根据所述鬼影峰对应的所述组合,确认所述鬼影峰对应的所述正向反射脉冲与所述入射脉冲的延迟;
本申请中,需要注意的是(特别是将仅考虑二次反射形成的正向反射脉冲扩展到2N(N为自然数)次反射形成的正向反射脉冲的情况下),强反射接头反射引入的损耗使得反射脉冲功率急剧下降,当功率下降至一定水平,正向反射脉冲的光纤时域响应微弱,对应的鬼影峰光强度微弱,无法被识别出。基于此,进行测试数据的数学模型的建立时,虽然数学模型中记载了遍历真实峰产生正向反射脉冲(鬼影峰)的所有可能,但是实际计算时仅考虑通过前述鬼影效果的识别方法识别出的鬼影峰。
本步骤中,若测试数据中的真实峰数量为3个,则遍历后可能产生的鬼影峰数量为4个;若在测试数据中实际识别出的鬼影峰及其组合的数量为2个,则本申请中进行测试数据的数学模型的实际计算时,仅考虑识别出的2个鬼影峰及其组合。
S23,根据所述鬼影峰对应的所述组合和所述延迟,拆分出所述测试数据中的所述光纤时域响应数据和所述鬼影响应数据。
本步骤中,拆分出所述测试数据中的所述光纤时域响应数据和所述鬼影响应数据后,可以消除所述鬼影响应数据。事实上,测试数据中的所述光纤时域响应数据,即为测试数据消除鬼影响应数据后的剩余数据。
如图9所示,在一种实施方式中,所述测试数据由所述光纤时域响应数据、所述正向反射脉冲的归一化功率、所述鬼影响应数据和所述正向反射脉冲与所述入射脉冲的延迟确定;通过如下步骤拆分出所述测试数据中的所述光纤时域响应数据和所述鬼影响应数据:
S20l,根据所述鬼影峰对应的所述组合和所述测试数据,通过所述测试数据的数学模型拟合出所述正向反射脉冲的归一化功率;
S202,根据所述数学模型、所述归一化功率和所述延迟,确定所述测试数据中的所述光纤时域响应数据和所述鬼影响应数据。
通过将测试数据的数学模型设置为拟合函数拟合出正向反射脉冲的归一化功率后,将所述延迟、所述归一化功率代入所述数学模型,则所述数学模型中的未知参数仅剩余光纤时域响应数据,求解该数学模型,即可确定所述测试数据中的所述光纤时域响应数据,进而确定所述鬼影响应数据。
在一种实施方式中,设置正向反射脉冲归一化功率的计算公式(仅考虑二次反射形成的正向反射脉冲的情况下)为:
Figure BDA0003780916330000151
其中,Ra和Rb分别是后端反射点和前端反射点的反射率,
Figure BDA0003780916330000152
是后端反射点与前端反射点之间光纤段的损耗。
将所述仅考虑二次反射形成的正向反射脉冲扩展到2N(N为自然数)次反射形成的正向反射脉冲,则上述正向反射脉冲归一化功率的计算公式(仅考虑二次反射形成的正向反射脉冲的情况下)可以表述为:
Figure BDA0003780916330000161
其中,后端反射点和前端反射点的反射率,光纤段的损耗均可以由OTDR直接测量得到。
以上述具有三个强反射接头的待测光纤为示例,上述识别出的描述鬼影效果的消除方法的具体过程。
通过前述鬼影效果的识别方法,可提取鬼影峰g1至g4(反射峰z3、z5、z6、z7),以及对应的3个正向反射脉冲(鬼影峰g2和g4对应相同的正向反射脉冲),其鬼影响应数据分别为:
需要说明的是,在已知反射峰中的真实峰的情况下,进行鬼影效果的消除时,对于真实峰的具体计算过程中,不再考虑鬼影峰的相关数据。与上述示例中的指代不同,下述示例中的真实峰z1、z2、z3,指代的为接头1、接头2、接头3,其实际上与前述示例中的z1、z2、z4对应;由于真实峰只有3个,因此z的取值也仅包括z1、z2、z3三个数值/位置。
入射脉冲经过接头2,接头1的两次反射,形成鬼影响应数据:
Figure BDA0003780916330000162
入射脉冲经过接头3,接头1的两次反射,形成鬼影响应数据:
Figure BDA0003780916330000163
入射脉冲经过接头3,接头2的两次反射,形成鬼影响应数据:
Figure BDA0003780916330000164
其中,接头1为待测光纤的起始端,因此该接头对应的真实峰位置/数值为0。将上述三个鬼影响应数据代入数学模型,可得:
Figure BDA0003780916330000165
通过拟合方式或者归一化功率的计算公式确定上述获得的模型中的归一化功率,可以获取入射脉冲的光纤时域响应数据,结合归一化功率与延迟,可以获取各个正向反射脉冲的鬼影响应数据。如图10所示,图10i是入射脉冲的光纤时域响应数据,该曲线正确反映了光纤接头分布的位置;图10ii-iv均为正向反射脉冲的鬼影响应数据。
本申请中的鬼影效果的识别方法和鬼影效果的消除方法,适用于所有基于光时域反射技术实现的检测系统,包括但不限于光时域反射仪、拉曼光时域反射计、布里渊光时域反射计、布里渊光分析仪器等。
本申请实施例提供了一种鬼影效果的识别装置,用于执行本申请上述内容所述的鬼影效果的识别方法,以下对所述鬼影效果的识别装置进行详细描述。
如图11所示,所述鬼影效果的识别装置,包括:
数据获取模块101,其用于获取光时域反射仪发射的脉冲激光对待测光纤的测试数据,所述脉冲激光对应的量程大于或等于所述待测光纤的长度;
鬼影识别模块102,其用于提取所述测试数据中的反射峰,基于所述反射峰生成的待定鬼影峰识别出所述反射峰中的鬼影峰。
在一种实施方式中,所述脉冲激光中相邻脉冲对应的光纤时域响应不叠加。
在一种实施方式中,所述测试数据包括光时域反射曲线;所述鬼影识别模块102还用于:
从所述光时域反射曲线中提取所述反射峰的位置;基于真实峰、进行脉冲反射的反射点和生成的鬼影峰之间的位置关系特性,选取若干个所述反射峰作为待定真实峰和待定反射点计算对应的待定鬼影峰并生成组合;保留与提取的任一所述反射峰位置相同的所述待定鬼影峰对应的组合;基于保留的所述组合确定所述待定鬼影峰中的鬼影峰。
在一种实施方式中,所述鬼影识别模块102还用于:
将保留的所述组合中与所述待测光纤的起始端位置最近的所述待定鬼影峰确定为鬼影峰;所述组合中所述待定真实峰和所述待定反射点中任一为所述鬼影峰的条件下,将该组合对应的所述待定鬼影峰确认为真实峰;所述组合中所述待定真实峰不具有缺陷损耗且所述待定鬼影峰具有缺陷损耗的条件下,将该组合对应的所述待定鬼影峰确认为真实峰;所述待定鬼影峰对应至少一个所述组合,所述待定鬼影峰的反射率与该待定鬼影峰对应的组合计算得到的所述鬼影峰的反射率相符合的条件下,将该待定鬼影峰确认为鬼影峰,否则将该待定鬼影峰确认为真实峰。
本申请的上述实施例提供的鬼影效果的识别装置与本申请实施例提供的鬼影效果的识别方法出于相同的发明构思,具有与其存储的应用程序所采用、运行或实现的方法相同的有益效果。
本申请实施例提供了一种鬼影效果的消除装置,用于执行本申请上述内容所述的鬼影效果的消除方法,以下对所述鬼影效果的消除装置进行详细描述。
如图12所示,所述鬼影效果的消除装置,包括:
脉冲测试模块11,其用于获取光时域反射仪发射的脉冲激光的测试数据,获取所述测试数据中鬼影峰的位置和所述鬼影峰对应的真实峰、反射点的组合,所述测试数据包括入射脉冲的光纤时域响应数据和正向反射脉冲的鬼影响应数据,所述正向反射脉冲生成所述鬼影峰;
数据消除模块12,其用于根据所述鬼影峰对应的所述组合,消除所述测试数据中的所述鬼影响应数据。
在一种实施方式中,根据前述所述的鬼影效果的识别方法,获取所述测试数据中鬼影峰的位置和所述鬼影峰对应的真实峰、反射点的组合。
在一种实施方式中,所述测试数据对应的所述脉冲激光的量程大于或等于所述待测光纤的长度的两倍。
在一种实施方式中,所述数据消除模块12还用于:
建立所述光纤时域响应数据和所述鬼影响应数据合成所述测试数据的数学模型;根据所述鬼影峰对应的所述组合,确认所述鬼影峰对应的所述正向反射脉冲与所述入射脉冲的延迟;根据所述鬼影峰对应的所述组合和所述延迟,拆分出所述测试数据中的所述光纤时域响应数据和所述鬼影响应数据。
在一种实施方式中,所述测试数据由所述光纤时域响应数据、所述正向反射脉冲的归一化功率、所述鬼影响应数据和所述正向反射脉冲与所述入射脉冲的延迟确定;所述数据消除模块12还用于:
根据所述鬼影峰对应的所述组合和所述测试数据,通过所述测试数据的数学模型拟合出所述正向反射脉冲的归一化功率;根据所述数学模型、所述归一化功率和所述延迟,确定所述测试数据中的所述光纤时域响应数据和所述鬼影响应数据。
本申请的上述实施例提供的鬼影效果的消除装置与本申请实施例提供的鬼影效果的消除方法出于相同的发明构思,具有与其存储的应用程序所采用、运行或实现的方法相同的有益效果。
以上描述了鬼影效果的识别装置、鬼影效果的消除装置的内部功能和结构,如图13所示,实际中,该鬼影效果的识别装置、鬼影效果的消除装置可实现为包括光时域反射仪、拉曼光时域反射计、布里渊光时域反射计、布里渊光分析仪器、服务器、计算机等等在内的电子设备,包括:存储器301及处理器303。
存储器301,可被配置为存储程序。
另外,存储器301,还可被配置为存储其它各种数据以支持在电子设备上的操作。这些数据的示例包括用于在电子设备上操作的任何应用程序或方法的指令,联系人数据,电话簿数据,消息,图片,视频等。
存储器301可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(SRAM),电可擦除可编程只读存储器(EEPROM),可擦除可编程只读存储器(EPROM),可编程只读存储器(PROM),只读存储器(ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。
处理器303,耦合至存储器301,用于执行存储器301中的程序,以实现上述所述的鬼影效果的识别方法,或者,实现上述所述的鬼影效果的消除方法。
在一种实施方式中,所述脉冲激光中相邻脉冲对应的光纤时域响应不叠加。
在一种实施方式中,所述测试数据包括光时域反射曲线;处理器303具体用于:
从所述光时域反射曲线中提取所述反射峰的位置;基于真实峰、进行脉冲反射的反射点和生成的鬼影峰之间的位置关系特性,选取若干个所述反射峰作为待定真实峰和待定反射点计算对应的待定鬼影峰并生成组合;保留与提取的任一所述反射峰位置相同的所述待定鬼影峰对应的组合;基于保留的所述组合确定所述待定鬼影峰中的鬼影峰。
在一种实施方式中,处理器303具体用于:
将保留的所述组合中与所述待测光纤的起始端位置最近的所述待定鬼影峰确定为鬼影峰;所述组合中所述待定真实峰和所述待定反射点中任一为所述鬼影峰的条件下,将该组合对应的所述待定鬼影峰确认为真实峰;所述组合中所述待定真实峰不具有缺陷损耗且所述待定鬼影峰具有缺陷损耗的条件下,将该组合对应的所述待定鬼影峰确认为真实峰;所述待定鬼影峰对应至少一个所述组合,所述待定鬼影峰的反射率与该待定鬼影峰对应的组合计算得到的所述鬼影峰的反射率相符合的条件下,将该待定鬼影峰确认为鬼影峰,否则将该待定鬼影峰确认为真实峰。
在一种实施方式中,根据前述所述的鬼影效果的识别方法,获取所述测试数据中鬼影峰的位置和所述鬼影峰对应的真实峰、反射点的组合。
在一种实施方式中,所述测试数据对应的所述脉冲激光的量程大于或等于所述待测光纤的长度的两倍。
在一种实施方式中,处理器303具体用于:
建立所述光纤时域响应数据和所述鬼影响应数据合成所述测试数据的数学模型;根据所述鬼影峰对应的所述组合,确认所述鬼影峰对应的所述正向反射脉冲与所述入射脉冲的延迟;根据所述鬼影峰对应的所述组合和所述延迟,拆分出所述测试数据中的所述光纤时域响应数据和所述鬼影响应数据。
在一种实施方式中,所述测试数据由所述光纤时域响应数据、所述正向反射脉冲的归一化功率、所述鬼影响应数据和所述正向反射脉冲与所述入射脉冲的延迟确定;处理器303具体用于:
根据所述鬼影峰对应的所述组合和所述测试数据,通过所述测试数据的数学模型拟合出所述正向反射脉冲的归一化功率;根据所述数学模型、所述归一化功率和所述延迟,确定所述测试数据中的所述光纤时域响应数据和所述鬼影响应数据。
本申请中,图13中仅示意性给出部分组件,并不意味着电子设备只包括图13所示组件。
本实施例提供的电子设备,与本申请实施例提供的鬼影效果的识别方法、鬼影效果的消除方法出于相同的发明构思,具有与其存储的应用程序所采用、运行或实现的方法相同的有益效果。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可读存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(Flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
本申请还提供一种与前述实施方式所提供的鬼影效果的识别方法、鬼影效果的消除方法对应的计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序(即程序产品),所述计算机程序在被处理器运行时,会执行前述任意实施方式所提供的鬼影效果的识别方法,或者,执行前述任意实施方式所提供的鬼影效果的消除方法。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(Transitory Media),如调制的数据信号和载波。
本申请的上述实施例提供的计算机可读存储介质与本申请实施例提供的鬼影效果的识别方法、鬼影效果的消除方法出于相同的发明构思,具有与其存储的应用程序所采用、运行或实现的方法相同的有益效果。
需要说明的是,在此处所提供的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本申请的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中,并未详细示出公知的结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (14)

1.一种鬼影效果的识别方法,其特征在于,包括:
获取光时域反射仪发射的脉冲激光对待测光纤的测试数据,所述脉冲激光对应的量程大于或等于所述待测光纤的长度;
提取所述测试数据中的反射峰,基于所述反射峰生成的待定鬼影峰识别出所述反射峰中的鬼影峰。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述脉冲激光中相邻脉冲对应的光纤时域响应不叠加。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述测试数据为所述光时域反射仪发射一个所述脉冲激光后生成的。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述测试数据包括光时域反射曲线;所述提取所述测试数据中的反射峰,基于所述反射峰生成的待定鬼影峰识别出所述反射峰中的鬼影峰,包括:
从所述光时域反射曲线中提取所述反射峰的位置;
基于真实峰、进行脉冲反射的反射点和生成的鬼影峰之间的位置关系特性,选取若干个所述反射峰作为待定真实峰和待定反射点计算对应的待定鬼影峰并生成组合;
保留与提取的任一所述反射峰位置相同的所述待定鬼影峰对应的组合;
基于保留的所述组合确定所述待定鬼影峰中的鬼影峰。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述基于保留的所述组合确定所述待定鬼影峰中的鬼影峰,包括:
将保留的所述组合中与所述待测光纤的起始端位置最近的所述待定鬼影峰确定为鬼影峰;
所述组合中所述待定真实峰和所述待定反射点中任一为所述鬼影峰的条件下,将该组合对应的所述待定鬼影峰确认为真实峰;
所述组合中所述待定真实峰不具有缺陷损耗且所述待定鬼影峰具有缺陷损耗的条件下,将该组合对应的所述待定鬼影峰确认为真实峰;
所述待定鬼影峰对应至少一个所述组合,所述待定鬼影峰的反射率与该待定鬼影峰对应的组合计算得到的所述鬼影峰的反射率相符合的条件下,将该待定鬼影峰确认为鬼影峰,否则将该待定鬼影峰确认为真实峰。
6.一种鬼影效果的消除方法,其特征在于,包括:
获取光时域反射仪发射的脉冲激光的测试数据,获取所述测试数据中鬼影峰的位置和所述鬼影峰对应的真实峰、反射点的组合,所述测试数据包括入射脉冲的光纤时域响应数据和正向反射脉冲的鬼影响应数据,所述正向反射脉冲生成所述鬼影峰;
根据所述鬼影峰对应的所述组合,消除所述测试数据中的所述鬼影响应数据。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,根据权利要求1-4中任一权利要求所述的鬼影效果的识别方法,获取所述测试数据中鬼影峰的位置和所述鬼影峰对应的真实峰、反射点的组合。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述测试数据对应的所述脉冲激光的量程大于或等于待测光纤的长度的两倍。
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据所述鬼影峰对应的所述组合,消除所述测试数据中的所述鬼影响应数据,包括:
建立所述光纤时域响应数据和所述鬼影响应数据合成所述测试数据的数学模型;
根据所述鬼影峰对应的所述组合,确认所述鬼影峰对应的所述正向反射脉冲与所述入射脉冲的延迟;
根据所述鬼影峰对应的所述组合和所述延迟,拆分出所述测试数据中的所述光纤时域响应数据和所述鬼影响应数据。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述测试数据由所述光纤时域响应数据、所述正向反射脉冲的归一化功率、所述鬼影响应数据和所述正向反射脉冲与所述入射脉冲的延迟确定;通过如下步骤拆分出所述测试数据中的所述光纤时域响应数据和所述鬼影响应数据:
根据所述鬼影峰对应的所述组合和所述测试数据,通过所述测试数据的数学模型拟合出所述正向反射脉冲的归一化功率;
根据所述数学模型、所述归一化功率和所述延迟,确定所述测试数据中的所述光纤时域响应数据和所述鬼影响应数据。
11.一种鬼影效果的识别装置,其特征在于,包括:
数据获取模块,其用于获取光时域反射仪发射的脉冲激光对待测光纤的测试数据,所述脉冲激光对应的量程大于或等于所述待测光纤的长度;
鬼影识别模块,其用于提取所述测试数据中的反射峰,基于所述反射峰生成的待定鬼影峰识别出所述反射峰中的鬼影峰。
12.一种鬼影效果的消除装置,其特征在于,包括:
脉冲测试模块,其用于获取光时域反射仪发射的脉冲激光的测试数据,获取所述测试数据中鬼影峰的位置和所述鬼影峰对应的真实峰、反射点的组合,所述测试数据包括入射脉冲的光纤时域响应数据和正向反射脉冲的鬼影响应数据,所述正向反射脉冲生成所述鬼影峰;
数据消除模块,其用于根据所述鬼影峰对应的所述组合,消除所述测试数据中的所述鬼影响应数据。
13.一种电子设备,其特征在于,包括:存储器和处理器;
所述存储器,其用于存储程序;
所述处理器,耦合至所述存储器,用于执行所述程序,以实现权利要求1-5任一项所述的鬼影效果的识别方法,或者,实现权利要求6-10任一项所述的鬼影效果的消除方法。
14.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述程序被处理器执行实现权利要求1-5任一项所述的鬼影效果的识别方法,或者,实现权利要求6-10任一项所述的鬼影效果的消除方法。
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