嵌入式OTDR相關技術研究.pdf

1、光時域反射計(OTDR)根據(jù)瑞利后向散射和菲涅耳反射的原理制作而成，利用光在光纖中傳播產(chǎn)生的后向散射光來得到衰減的信息，可用于光纖衰減與接頭損耗測量、光纖故障點定位以及了解光纖沿長度的損耗分布情況等，是光纜施工、維護及監(jiān)測中必不可少的工具。
　　本文介紹了OTDR的發(fā)展狀況，詳細地闡述了OTDR工作原理，并分析了影響OTDR性能的相關因素。對小入射功率下，獲得高距離分辨率、大動態(tài)范圍的實現(xiàn)方法進行研究。采用格雷互補序列結合相關算法

2、，研制了微型化的嵌入式OTDR。
　　論文開展的主要工作如下：
　　1、在闡述OTDR原理的基礎上，分析了影響系統(tǒng)動態(tài)范圍的各種因素，提出用格雷互補序列結合相關處理方法。在保證距離分辨率的基礎上，提高系統(tǒng)的動態(tài)范圍。通過數(shù)字計算分析，驗證了方法的可行性。
　　2、基于格雷互補碼結合相關算法的OTDR原理，建立了系統(tǒng)級的仿真模型。分別對不同編碼位數(shù)、脈沖寬度、數(shù)字平均次數(shù)，系統(tǒng)的信噪比、動態(tài)范圍等性能進行了仿真分析，確立

3、優(yōu)化設計方案，為實際系統(tǒng)的搭建提供相應的參考。
　　3、設計并研制了微型化的嵌入式OTDR，體積僅為34mm×40mm×12mm。采用ARM、FPGA和高速A/D采集卡構建了硬件模塊。采用數(shù)字平均、滑動相關、數(shù)字濾波等算法編寫了系統(tǒng)控制與信號處理軟件。
　　4、采用研制的光模塊和信號處理模塊，搭建嵌入式OTDR測試平臺，開展了性能測試實驗。實驗結果表明，在保持空間分辨率相同的情況下，所研制的嵌入式OTDR相比傳統(tǒng)OTDR的可