仪器仪表学报

作者：吕 峥，庄 炜，吴 越，张 旭，祝连庆

单位：吕 峥,1.北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院，2. 北京信息科技大学 光纤传感与系统 北京实验室,,庄 炜,1.北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院，2. 北京信息科技大学 光纤传感与系统 北京实验室，3. 北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院，4. 北京市光电测试技术重点实验室,,吴 越,1.北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院，2. 北京信息科技大学 光纤传感与系统 北京实验室，3. 北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院，4. 北京市光电测试技术重点实验室,,张 旭,1.北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院，2. 北京信息科技大学 光纤传感与系统 北京实验室,,祝连庆,1.北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院，2. 北京信息科技大学 光纤传感与系统 北京实验室，3. 北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院，4. 北京市光电测试技术重点实验室,

关键词：FBG传感网络;光谱信号校正;改进EMD方法;阈值

基金：国家自然科学基金重点项目（51535002）、高等学校学科创新引智计划（D17021）、北京信息科技大学师资补充与支持计划（5029011103）项目资助

针对光纤布拉格光栅(FBG)传感网络中,由于环境条件导致的光谱信号基线漂移问题,本文提出一种基于改进经验模态分解(EMD)的光谱信号校正方法。用该方法对仿真数据处理,处理后光谱可通过设置阈值划分出各FBG反射峰区,验证了改进EMD方法的可行性。通过实验采集在光纤通路损耗及端面反射影响下、产生基线漂移情况的FBG传感网络光谱信号,并使用改进EMD法、小波软阈值法和惩罚最小二乘法进行实时的光谱校正处理,运用高斯非线性拟合法计算正常和校正后光谱的各FBG中心波长。结果显示,运用改进EMD法校正后计算的各FBG中心波长,传感信号存活率分别提高48.9%和61.6%,平均偏差和偏差标准差最小,分别为4.33、6.28和6.01、6.58pm。该方法校正后的光谱信号能为物理量检测提供可靠信息。

来源：2022年第1期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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