本發(fā)明涉及光纜檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種用于高精度光纖測量的抽絲方法。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的OFDR測試算法非常耗時(shí)，為了縮短OFDR的測試時(shí)間，提高測試效率，利用高精度光纖測量的快速算法，在不影響測試精度前提下，測試時(shí)間顯著縮短。但是也帶來了其他方面的不利影響，測試反射跡線圖中不可避免的出現(xiàn)了許多毛刺噪聲，影響觀測結(jié)果，可能會造成對測試結(jié)果的誤判。為了減少毛刺噪聲，獲得更加清晰的測試結(jié)果，需對單次測量進(jìn)行進(jìn)一步分析計(jì)算。從單次測量的數(shù)據(jù)中提取出有效的反射點(diǎn)信號，過濾掉無效的毛刺噪聲，獲得更加直觀的測試結(jié)果，便于測試人員分析被測光纖的狀態(tài)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種針對高精度光纖測量的反射跡線圖進(jìn)行分析，剔除了毛刺等噪聲的影響，獲得更加直觀、簡約、精確的測試結(jié)果的用于高精度光纖測量的抽絲方法。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。

一種用于高精度光纖測量的抽絲方法，步驟包括：

1)對待檢測光纖進(jìn)行采樣，根據(jù)采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)通過滑動平均法或加權(quán)平均法診斷滑動序列曲線圖的變化趨勢；

2)通過三次指數(shù)平滑法計(jì)算，獲得整個曲線的趨勢；

3)根據(jù)反射點(diǎn)信號尖峰的特點(diǎn)，從極大值中過濾出尖峰點(diǎn)；

4)消除尖峰點(diǎn)偏移，計(jì)算出原始曲線中尖峰點(diǎn)的信息。

進(jìn)一步的，所述滑動平均法的具體為：確定滑動長度k，樣本量為n的序列x，用式直接對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行滑動平均計(jì)算，n個數(shù)據(jù)可以得到n-k+1個平滑值。

進(jìn)一步的，所述三次指數(shù)平滑法是對同時(shí)含有趨勢和非線性的時(shí)間序列進(jìn)行預(yù)測，所述三次指數(shù)平滑法是基于一次指數(shù)平滑法和二次指數(shù)平滑法計(jì)算的。

4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于高精度光纖測量的抽絲方法，其特征在于所述一次指數(shù)平滑法基于的遞推關(guān)系：si＝α xi+(1-α)si-1，其中α是平滑參數(shù)，si是之前i個數(shù)據(jù)的平滑值，取值為[0，1]，α越接近1，平滑后的值越接近當(dāng)前時(shí)間的數(shù)據(jù)值，數(shù)據(jù)越不平滑，α越接近0，平滑后的值越接近前i個數(shù)據(jù)的平滑值，數(shù)據(jù)越平滑；所述一次指數(shù)平滑法進(jìn)行預(yù)測的公式為：xi+h＝si，其中i為當(dāng)前最后的一個數(shù)據(jù)記錄的坐標(biāo)，亦即預(yù)測的時(shí)間序列為一條直線。

進(jìn)一步的，所述二次指數(shù)平滑法保留了趨勢的信息，使得預(yù)測的時(shí)間序列可以包含之前數(shù)據(jù)的趨勢，所述二次指數(shù)平滑法通過添加一個新的變量t來表示平滑后的趨勢：

si＝α xi+(1-α)(si-1+ti-1)，ti＝β(si-si-1)+(1-β)ti-1，所述二次指數(shù)平滑法的預(yù)測公式為xi+h＝si+hti二次指數(shù)平滑的預(yù)測結(jié)果是一條斜的直線。

進(jìn)一步的，所述三次指數(shù)平滑法是在二次指數(shù)平滑法的基礎(chǔ)上保留了非線性的信息，所述三次指數(shù)平滑法添加了一個新的參數(shù)p來表示平滑后的趨勢，所述三次指數(shù)平滑法包括累加的三次指數(shù)平滑法和累乘的三次指數(shù)平滑法，所述累加的三次指數(shù)平滑法：i＝α(xi-pi-k)+(1-α)(si-1+ti-1)，ti＝β(si-si-1)+(1-β)ti-1，pi＝γ(xi-si)+(1-γ)pi-k，其中k為周期，所述累加的三次指數(shù)平滑法的預(yù)測公式為：xi+h＝si+hti+pi-k+(hmod k)；所述累乘的三次指數(shù)平滑法：si＝α xi/pi-k+(1-α)(si-1+ti-1)，i＝β(si-si-1)+(1-β)ti-1，pi＝γ xi/si+(1-γ)pi-k，其中k為周期，所述累乘的三次指數(shù)平滑法的預(yù)測公式為：xi+h＝(si+hti)pi-k+(h mod k)，α，β，γ的值都位于[0，1]之間。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：針對高精度光纖測量的反射跡線圖進(jìn)行分析，剔除了毛刺等噪聲的影響，獲得更加直觀、簡約、精確的測試結(jié)果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說明書附圖和具體的實(shí)施例，對本發(fā)明作詳細(xì)描述。

如圖1所示，一種用于高精度光纖測量的抽絲方法，步驟包括：

1)對待檢測光纖進(jìn)行采樣，根據(jù)采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)通過滑動平均法或加權(quán)平均法診斷滑動序列曲線圖的變化趨勢；

2)通過三次指數(shù)平滑法計(jì)算，獲得整個曲線的趨勢；

3)根據(jù)反射點(diǎn)信號尖峰的特點(diǎn)，從極大值中過濾出尖峰點(diǎn)；

4)消除尖峰點(diǎn)偏移，計(jì)算出原始曲線中尖峰點(diǎn)的信息。

滑動平均法是趨勢擬合技術(shù)最基礎(chǔ)的方法，它相當(dāng)于低通濾波器。用確定時(shí)間的平滑值來顯示變化趨勢。對樣本量為n的序列x，其滑動平均序列表示為：式中k為滑動長度。作為一種規(guī)則，k最好取奇數(shù)，以使平均值可以加到時(shí)間序列中中項(xiàng)的時(shí)間坐標(biāo)上。若k取偶數(shù)，可以對滑動平均后的新序列取每兩項(xiàng)的平均值，以使滑動平均對準(zhǔn)中間排列?？梢宰C明，經(jīng)過滑動平均后，序列中短于滑動長度的周期大大削弱，顯現(xiàn)出變化趨勢。

所述滑動平均法的具體為：確定滑動長度k，樣本量為n的序列x，用式直接對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行滑動平均計(jì)算，n個數(shù)據(jù)可以得到n-k+1個平滑值。編程計(jì)算時(shí)可采用這樣的形式：首先將序列的前k個數(shù)據(jù)求和得到一個值，然后依次用這個值減去平均時(shí)段的第一個數(shù)據(jù)，并加上第k+1個數(shù)據(jù)，再用求出的值除以k，循環(huán)這樣的過程計(jì)算出1，2，…，n-k+1個平滑值。分析時(shí)主要從滑動序列曲線圖來診斷其變化趨勢。例如：看其演變趨勢有幾次明顯的波動，是呈上升還是呈下降的趨勢。

所述三次指數(shù)平滑法是對同時(shí)含有趨勢和非線性的時(shí)間序列進(jìn)行預(yù)測，所述三次指數(shù)平滑法是基于一次指數(shù)平滑法和二次指數(shù)平滑法計(jì)算的。

4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于高精度光纖測量的抽絲方法，其特征在于所述一次指數(shù)平滑法基于的遞推關(guān)系：si＝α xi+(1-α)si-1，其中α是平滑參數(shù)，si是之前i個數(shù)據(jù)的平滑值，取值為[0，1]，α越接近1，平滑后的值越接近當(dāng)前時(shí)間的數(shù)據(jù)值，數(shù)據(jù)越不平滑，α越接近0，平滑后的值越接近前i個數(shù)據(jù)的平滑值，數(shù)據(jù)越平滑，α的值通?？梢远鄧L試幾次以達(dá)到最佳效果；所述一次指數(shù)平滑法進(jìn)行預(yù)測的公式為：xi+h＝si，其中i為當(dāng)前最后的一個數(shù)據(jù)記錄的坐標(biāo)，亦即預(yù)測的時(shí)間序列為一條直線。不能反映時(shí)間序列的趨勢和非線性。

所述二次指數(shù)平滑法保留了趨勢的信息，使得預(yù)測的時(shí)間序列可以包含之前數(shù)據(jù)的趨勢，所述二次指數(shù)平滑法通過添加一個新的變量t來表示平滑后的趨勢：

si＝α xi+(1-α)(si-1+ti-1)，ti＝β(si-si-1)+(1-β)ti-1，所述二次指數(shù)平滑法的預(yù)測公式為xi+h＝si+hti二次指數(shù)平滑的預(yù)測結(jié)果是一條斜的直線。

所述三次指數(shù)平滑法是在二次指數(shù)平滑法的基礎(chǔ)上保留了非線性的信息，得其可以預(yù)測帶有非線性的時(shí)間序列，所述三次指數(shù)平滑法添加了一個新的參數(shù)p來表示平滑后的趨勢，所述三次指數(shù)平滑法包括累加的三次指數(shù)平滑法和累乘的三次指數(shù)平滑法，所述累加的三次指數(shù)平滑法：i＝α(xi-pi-k)+(1-α)(si-1+ti-1)，ti＝β(si-si-1)+(1-β)ti-1，pi＝γ(xi-si)+(1-γ)pi-k，其中k為周期，所述累加的三次指數(shù)平滑法的預(yù)測公式為：xi+h＝si+hti+pi-k+(hmod k)；所述累乘的三次指數(shù)平滑法：si＝α xi/pi-k+(1-α)(si-1+ti-1)，i＝β(si-si-1)+(1-β)ti-1，pi＝γ xi/si+(1-γ)pi-k，其中k為周期，所述累乘的三次指數(shù)平滑法的預(yù)測公式為：xi+h＝(si+hti)pi-k+(h mod k)，α，β，γ的值都位于[0，1]之間，可以多試驗(yàn)幾次以達(dá)到最佳效果。s，t，p初始值的選取對于算法整體的影響不是特別大，通常的取值為s0＝x0，t0＝x1-x0，累加時(shí)p＝0，累乘時(shí)p＝1。