Научная статья на тему 'Повышение точности локализации неоднородностей волн при использовании корреляционных рефлектометров'

Повышение точности локализации неоднородностей волн при использовании корреляционных рефлектометров Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
235
88
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Беляева Татьяна Сергеевна

В статье рассмотрен принцип работы корреляционного рефлектометра, особенности выбора зондирующего сигнала, рассмотрены возможности повышения точности определения неоднородностей и сокращения мёртвой зоны до минимума при использовании корректирующих кодов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Повышение точности локализации неоднородностей волн при использовании корреляционных рефлектометров»

ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ ЛОКАЛИЗАЦИИ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ ВОЛН ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ КОРРЕЛЯЦИОННЫХ РЕФЛЕКТОМЕТРОВ

Т.С. Беляева (Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. профессора М.А. Бонч-Бруевича) Научный руководитель - к.т.н., профессор С.Ф. Глаголев (Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. профессора М.А. Бонч-Бруевича)

В статье рассмотрен принцип работы корреляционного рефлектометра, особенности выбора зондирующего сигнала, рассмотрены возможности повышения точности определения неоднородностей и сокращения мёртвой зоны до минимума при использовании корректирующих кодов.

Введение

Среди многих средств измерения параметров волоконных трактов особую роль играют оптические рефлектометры, работающие по принципу измерения обратного рассеяния [1-4]. Оптические рефлектометры позволяют определять длину и затухание оптических кабелей, параметры локальных неоднородностей, возвратные и вносимые потери, коэффициенты отражения в разъемных соединениях оптических волокон, расстояние до оптических муфт, разъемов и точек повреждения оптического кабеля.

Для обеспечения высокой точности измерений каждого из перечисленных параметров необходимо варьировать длительностью зондирующего оптического импульса рефлектометра, полосой пропускания измерительного тракта и временем накопления сигнала обратного рассеяния [5]. Так как для измерения параметров фрагментов волоконного тракта, расположенных на различном расстоянии от его начала, необходимо устанавливать различные длительности зондирующих импульсов, различную полосу пропускания и различное время накопления, то при использовании традиционных рефлектометров точное измерение всех параметров возможно лишь при проведении ряда независимых измерений. Это приводит к значительным затратам времени, что не всегда допустимо.

Сокращение времени, и повышение точности измерений может достигаться за счет увеличения мощности источника излучения, формирующего зондирующий импульс, уменьшения оптических потерь в измерительном тракте, увеличения чувствительности фотоприемника и уменьшения его шумов. Максимально допустимая мощность излучения составляет сотни милливатт и ограничивается нелинейными эффектами в одномодовом оптическом волокне. Выпускаемые в настоящее время полупроводниковые лазеры практически подошли к этому пределу. Оптические потери могут быть уменьшены на 3-6 дБ заменой ответвителей на оптические переключатели на основе кольцевых циркуляторов. Чувствительность фотоприемников практически достигла своего предельного значения, а уменьшение шумов возможно только благодаря снижению их рабочей температуры. Более эффективное использование рассмотренной элементной базы позволяет несколько уменьшить время измерений, но не обеспечивает его кардинального сокращения.

Одним из наиболее перспективных путей уменьшения времени измерения, повышения точности измерения и расширения динамического диапазона оптических рефлектометров при сохранении высокого пространственного разрешения является использование сложных псевдослучайных, зондирующих сигналов с большой энергией [6, 7]. Под сложным сигналом в этих случаях понимается пачка импульсов одинаковой формы, полярность которых изменяется по закону кодовой последовательности.

Рефлектометр со сложным зондирующим сигналом

При классическом рассмотрении свойств псевдослучайных сигналов предполагается, что они содержат импульсы с положительной амплитудой, с отрицательной амплитудой и отсутствие импульсов за пределами пачки. Такое математическое представление зондирующего сигнала необходимо для более удобного рассмотрения способов формирования зондирующего сигнала и регистрации сигнала обратного рассеяния. Однако лазерный источник излучения не может формировать импульсы с положительной и отрицательной интенсивностью, поэтому сначала формируется пачка импульсов, амплитуда которых пропорциональна амплитуде положительных импульсов зондирующего сигнала, затем формируется инверсная пачка импульсов, амплитуда которых пропорциональна амплитуде отрицательных импульсов зондирующего сигнала, но имеет обратный знак. Эти пачки импульсов поочередно поступают на лазерный источник, формирующий две пачки импульсов излучения с положительной интенсивностью, а принятые от этих пачек сигналы обратного рассеяния суммируются: значения принятые от первой пачки, со знаком плюс, а от второй - со знаком минус [8].

В традиционной оптической рефлектометрии в качестве зондирующего сигнала используется одиночный импульс. Получаемая при этом рефлектограмма, представляет собой отклик волоконного тракта на одиночный импульс. Зарегистрированная рефлек-тограмма сравнительно легко интерпретируется, позволяя получить информацию о распределении затухания вдоль волоконно-оптического тракта, наличии и расположении различных неоднородностей.

В корреляционных рефлектометрах со сложным зондирующим сигналом для получения формы традиционной рефлектограммы в волоконно-оптический тракт вводится сложный зондирующий оптический сигнал, принимается и регистрируется отраженное от неоднородностей и рассеянное излучение, а затем вычисляется взаимно корреляционная функция принятого и опорного сигналов с помощью коррелятора. Эта функция описывает отклик коррелятора на принятый сигнал, поэтому взаимно корреляционная функция зондирующего и опорного сигналов является важной характеристикой метода измерения.

При использовании в качестве зондирующего сигнала кодовых последовательностей, представляющих собой фрагмент случайной последовательности, относительная погрешность регистрации рефлектограммы будет недопустимо велика. Причина возникновения этой погрешности обусловлена наличием больших боковых лепестков у автокорреляционной функции кодовой последовательности зондирующего сигнала. Для создания рефлектометра, обладающего высокими техническими характеристиками, необходимо использовать кодовые последовательности, корреляционные функции которых имеют основной лепесток максимальной амплитуды, боковые лепестки минимальной амплитуды (либо вообще их не имеют), и согласованные с ними способы обработки сигналов обратного рассеяния, использующие малые объемы памяти и простые алгоритмы обработки.

Наибольшее распространение для формирования сложных зондирующих сигналов оптических рефлектометров нашли комплементарные последовательности Голея [9, 10], которые представляют собой пару кодовых последовательностей одинаковой длины. Две пачки прямоугольных импульсов, полярности которых изменяются по закону одной из этих последовательностей, изображены на (рис. 1, а, б).

Автокорреляционная функция каждой пачки импульсов (рис. 1, в, г) имеет основной лепесток максимальной амплитуды и значительные боковые лепестки. Расположенные аналогично друг другу боковые лепестки разных последовательностей имеют одинаковую амплитуду, но противоположный знак. В результате суммарная автокорре-

ляционная функция (рис. 1, д) имеет удвоенный основной лепесток и не имеет боковых лепестков.

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Рис. 1. Автокорреляционные функции комплементарных последовательностей Голея

Выражения для пары комплементарных кодовых последовательностей

АК ={а(к)\ к = 1,2, ••• К , ВК ={Ъ(к)\ к = 1,2, ■■■ К,

где К - количество элементов кодовой последовательности.

Дискретные автокорреляционные функции этих последовательностей

Уа = {а (и)} = | Е а(к)а(к + и) | и = (1 - К), (2 - К),■••(К -1),

Ув = {в (и)} = | Е Ъ(к)Ъ(к + и)| и = (1 - К), (2 - К),■..(К -1).

Суммарная дискретная автокорреляционная функция

Г К

УАВ ={а(и) + УВ(и)}} Еа(к)а(к + и) + Ъ(к)Ъ(к + и)

[к=1

и = (1 - К ),(2 - К ),■•• (К -1), где и - фазовый сдвиг.

Характеристики комплементарных последовательностей Голея идеально подходят для оптических рефлектометров со сложным зондирующим сигналом. Суммарная автокорреляционная функция этих последовательностей не имеет боковых лепестков, а стационарная форма зондирующего сигнала предусматривает его многократное повторение, что позволяет суммировать и накапливать в одних и тех же ячейках памяти результаты разных измерений одних и тех же мгновенных значений сигнала обратного рассеяния. Существенным достоинством этих последовательностей является возможность формировать последовательности неограниченной длины, которая реализуется при использовании правил «присоединения» или «чередования» [11].

При исследовании волоконно-оптических трактов оптическими рефлектометрами со сложным сигналом процесс измерения состоит из трех частей: генерирование зондирующего сигнала, интервала ожидания и регистрация сигнала обратного рассеяния. На рис. 2, а, изображен генерируемый на интервале (¿3 - ¿о) зондирующий сигнал,

а на рис. 2, б - сигнал обратного рассеяния, сформированный этим зондирующим сигналом. Видно, что амплитуда сигнала обратного рассеяния во время генерации зондирующего сигнала и в течение некоторого времени после ее окончания имеет величину, значительно превышающую значение сигнала в конце регистрации. Это объясняется отражением потока излучения от торца оптического тракта и мощным сигналом обратного рассеяния его ближней зоны. Такая разница в амплитудах приводит к насыщению фотоприемного устройства и усилителей фототока во время генерации и в течение некоторого времени после ее окончания, что не позволяет в это время проводить регистрацию сигнала обратного рассеяния. Поэтому регистрация (рис. 2, в) начинается через некоторый интервал ожидания Ь = (¿р -13) после окончания генерации и заканчивается в выбранный момент времени, определяемый шкалой расстояний (¿к - ¿р ).

Рис. 2. Процесс измерения рефлектометром со сложным зондирующим сигналом

Длительность зондирующей пачки (¿3 - ¿о) выбирается исходя из расстояния до исследуемого участка волоконного тракта, необходимого соотношения сигнал/шум и интервала ожидания. Интервал ожидания (¿р -13) определяется техническими характеристиками фотоприемного устройства и усилителей фототока и может меняться при использовании фотоприемника и усилителей фототока с переключаемыми коэффициентами передачи.

Интервал времени (¿к - ¿р), в течение которого регистрируется сигнал, больше или в пределе равен длительности пачки зондирующего сигнала и определяется расстоянием до исследуемого участка оптического тракта, его длиной, протяженностью исследуемого участка и реально существующим отношением сигнал-шум. После обработки зарегистрированного сигнала корреляционными методами получается реф-лектограмма участка волоконно-оптического тракта, соответствующего интервалу (¿К - ¿3 -1Р) . От каждого элемента этого участка принимается сигнал обратного рассеяния длительностью, равной длительности пачки зондирующего сигнала. Ближняя

точка этого участка отстоит от начала тракта на величину мертвой зоны, определяемой длительностью пачки зондирующего сигнала и интервалом ожидания.

Отношение сигнала к шуму и динамический диапазон корреляционного рефлектометра увеличивается в / 2 раза по сравнению с традиционным рефлектометром с такими же параметрами.

Для увеличения отношения сигнал/шум необходимо увеличивать длительность зондирующей пачки, однако это приводит к сокращению протяженности исследуемого участка и увеличению мертвой зоны, а желание увеличить протяженность участка ведет к необходимости сокращения длительности зондирующей пачки и, следовательно, уменьшению отношения сигнал/шум.

От ряда элементов волоконного тракта, находящихся ближе зарегистрированного участка, принимаются усеченные сигналы обратного рассеяния, длительность которых короче длительности зондирующей пачки. Если эти сигналы обработать корреляционными методами, то полученный фрагмент рефлектограммы от этих элементов будет искажен. Это объясняется появлением боковых лепестков у суммарной автокорреляционной функции из-за усечения сигналов обратного рассеяния.

Для увеличения протяженности исследуемого участка и сокращения мертвой зоны могут использоваться наборы кодовых последовательностей Голея. Для этого из пары исходных комплементарных последовательностей Голея с помощью однократного или многократного использования правила присоединения формируется полный набор возможных кодовых последовательностей, из которых формируется набор зондирующих сигналов, регистрируется набор сигналов обратного рассеяния и вычисляется сумма взаимно корреляционных функций каждого зарегистрированного сигнала и соответствующей исходной кодовой последовательности. Для каждого зондирующего сигнала выбирается исходная кодовая последовательность, совпадающая с его последним фрагментом. Однако при таком способе регистрации рефлектограммы приходится измерять, регистрировать и обрабатывать большое число сигналов обратного рассеяния волоконно-оптических трактов. В реальных условиях это весьма затруднительно, так как требует больших объемов памяти оптических рефлектометров и больших затрат времени на обработку зарегистрированных сигналов обратного рассеяния.

Для уменьшения потерь времени зондирующий сигнал может модулироваться одной парой комплементарных последовательностей Голея, одна из которых имеет обратный порядок следования символов. Выражения для такой пары последовательностей при однократном использовании правила присоединения:

Еав = {а(к)|Ь(к)} = {а(к), Ь(к - К /2)}, к = 1,2, ■• • К,

Г0в = {- Ь0 (к)|а0 (к)}= {- Ь(К /2 - к +1), а(К - к +1)}, к = 1,2, ■ ■ ■ К .

Так как автокорреляционные функции последовательностей симметричны относительно основного лепестка, то эти последовательности тоже будут комплементарными.

Выражения для зарегистрированных сигналов обратного рассеяния при использовании этих последовательностей с учетом интервалов ожидания:

(К /2 К

X а(к)х{] - к) + X Ь(к - К / 2)х{] - к) к=1 к=К/2+1

] = (1 + К + Ь),(2 + К + Ь),—( Я+К),

( \ Г К/2 К

¿мв = {АВ (7)}= Г - X Ь(К /2 - к +1)х(] - к) + X а(К - к +1)х(] - к) I к=1 к=К/2+1

7 = (1 + К + Ь),(2 + К + Ь), — (Я + К), где Я = IК .

Для корреляционной обработки зарегистрированных сигналов используются опорные сигналы в виде последних фрагментов кодовых последовательностей зондирующих сигналов:

Вк/2 = {(п - К/2)}, п = (1 + К / 2), (2 + К/2),-К,

А°/2 ={а(К - п +1)}, п = (1 + К / 2), (2 + К/2),-К.

Взаимно корреляционные функции зарегистрированных сигналов обратного рассеяния и их опорных сигналов:

Г К/2-1 К/2 ,

ЖЕВ =| Е Е [а(к )Ъ(к +/) х(и +/ + К /2) + Ъ(к )Ъ(к + /) х(и +/)] |

[/=1-К/2 к=1 и = (1 + Г),(2 + Г) — ( Я + К/2 -1),

Г К/2-1 К/2 ,

=1 Е Е [- Ъ(к )а(к + /) х(и + / + К /2) + а(к )а(к + /) х(и + /)] ¡>,

[/=1-К/2 к=1 и = (1 + Г), (2 + Г) — (Я + К/2 -1). Суммарная взаимно корреляционная функция:

Г К/2-1 К/2

= ЖЕВ + Ж°А = 1 Е Е [а(к )а(к + /) + Ъ(к )Ъ(к + /)]х(и + /) |

[/=1-К /2 к=1 и = (1 + Г),(2 + Г), —(Я + К/2-1).

Это выражение является функцией фазового сдвига и между зондирующими и опорными сигналами и описывает мгновенные значения рефлектограммы в точках, определяемых этим сдвигом.

Интервал изменений фазового сдвига, которым определяется протяженность исследуемого участка оптического кабеля, лежит в пределах (К /2 + Г) < и < (К + Г -1). Окончательное выражение для зарегистрированной рефлектограммы: Ж! = К{х(и)}, и = (К/2 + Г),(К/2 + Г +1), —(К + Г -1) .

Дальнейшее увеличение протяженности исследуемого участка оптического кабеля и уменьшение мертвой зоны может быть достигнуто, если для их формирования несколько раз воспользоваться правилом присоединения.

Выражения для такой пары последовательностей при двукратном использовании правила присоединения:

ЕАВ = {а(к)|Ъ(к)|а(к)|- Ъ(к)}= {а(к), Ъ(к - К / 4), а(к - К / 2),-Ъ(к - 3К / 4)},

к = 1,2, — К Р0в =|Ъ°(к)

- а°(к)

Ъ°(к) а° (к )^ =

= {Ъ(К/4 - к + 1),-а(К/2 - к +1),Ъ(3К/4 - к +1),а(К - к +1)}, к = 1,2, — К .

Зарегистрированные сигналы обратного рассеяния при использовании этих последовательностей с учетом интервалов ожидания:

ГК/4 К/2

Е а(к)х{] - к) + Е Ъ(к - К / 4)х(/ - к) +

к=1 к=К/4+1

3К/4 К

+ Е а(к - К /2)х(/ - к) - Е Ъ(к - 3К /4)х(/ - к) к=К/2+1 к=3К/4+1

/ = (1 + К + Г),(2 + К + Г), —(Я + К),

'ЕАВ

K/4 K/2

X b(K/4 - к +1) x(j - к) - X a(K/2 - к +1) x(j - к) + _ к=1 к_K/4+1

=1 3K/4 K

+ X b(3K/4 - к +1) x( j - к) + X a(K - к + 1)x(j - к)

к _ K/2+1 к _3K/4+1

j _ (1 + K + L),(2 + K + L),---(R + K).

Если для корреляционной обработки зарегистрированных сигналов используется опорные сигналы в виде последних фрагментов соответствующих последовательностей зондирующих сигналов,

BK/4 _{-b(n-3K/4)}, n _ (1 + 3K/4),(2 + 3K/4),---K,

Л0/4 _{a(K - n +1)}, n _ (1 + 3K / 4), (2 + 3K/4),---K,

то взаимно корреляционные функции зарегистрированных сигналов обратного рассеяния и их опорных сигналов равны

Г K K/4

- X X а(к)b(n - 3K /4)x(u + n - к) -

n_1+3K/4 к_1

K K/2

- X XЪ(к - K/4)b(n - 3K/4)x(u + n - к) -

n_1+3K/4 к _1+ K/4 K 3K/4

- X Xа(к - K/2)b(n - 3K/4)x(u + n - к) +

n_1+3K/4 к _1+ K/2 K K

+ X XЪ(к - 3K/4)b(n - 3K/4)x(u + n - к)

. n _1+3K/4 к _1+3K/4 K/4-1 K / 4

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

X X

^B _

U_1-K/4 к_1

- а(к )Ъ(к +1) x(u +1 + 3K /4) - Ъ(к )Ъ(к +1) x(u +1 + K /2) -

- а(к )Ъ(к +1) x(u +1 + K /4) + Ъ(к )Ъ(к +1) x(u +1)

u _ (1 + Z),(2 + L)l(R + K/4-1),

K K/4

X X^K/4 - к + 1)а(K - n +1)x(u + n - к) -

n_1+3K/4 к_1

K K/2

- X X/2 - к + 1^(K - n +1)x(u + n - к) +

n _1+3K/4 к _1+ K/4 K 3K /4

+ X X^3K/4 - к + 1V(K - n +1)x(u + n - к) +

n _1+3K/4 к _1+K/2 KK

+ X X а^ - к + 1^(K - n +1)x(u + n - к)

n _1+3K/4 к _1+ 3K/4

wFA _

I K/4-1 K/4

X X

11_1-K/4 к_1

а(к )Ъ(к +1) x(u +1 + 3K /4) - а(к )а(к +1) x(u +1 + K /2) + + а(к )Ъ(к +1) x(u +1 + K /4) + а(к )а(к +1) x(u +1) u _ (1 + L),(2 + L)l(R + K/4-1).

Суммарная взаимно-корреляционная функция имеет вид

= УЕВ

+ =

и = (1 + Г), (2 + Г),

К/4-1 К/4

Е Е[а(к )а(к + /) + Ъ(к )Ъ(к + /)]х(и + /) -

/=1-К/4 к=1 К/4-1 К/4

- Е Е[а(к )а(к + /) + Ъ(к )Ъ(к + /)]х(и + / + К /2)

/=1-К/4 к=1

(Я + К/2-1).

Это выражение является функцией фазового сдвига и между зондирующими и опорными сигналами и описывает мгновенные значения рефлектограммы в точках, определяемых этим сдвигом.

Интервал изменений фазового сдвига, которым определяется протяженность исследуемого участка волоконного тракта, лежит в пределах (К/4 + Г) < и < (К/2 + Г -1).

Окончательное выражение для зарегистрированной рефлектограммы:

Жл = у {х(и) - х(и + К/2)}, и = (К/4 + Г),(К/4 + Г +1), —(К/2 + Г -1),

Из выражения видно, что рефлектограмма искажена из-за присутствия второго члена. Величина х(и + К /2) в большинстве случаев меньше величины х(и) , потому что описывает обратное рассеяние более удаленных элементов оптического кабеля, и в зависимости от отношения этих величин искажениями рефлектограммы иногда можно пренебречь. Кроме того, можно осуществить коррекцию зарегистрированного фрагмента рефлектограммы, так как фрагмент рефлектограммы, на котором расположена величина х(и + К / 2), зарегистрирован и обработан ранее, при использовании опорных сигналов большей протяженности.

Корректирующие коды

В зависимости от кратности применения правила присоединения при формировании зондирующего сигнала и протяженности используемых опорных сигналов искажения рефлектограммы будут различными. Например, если три раза воспользоваться правилом присоединения, то пара комплементарных последовательностей имеет вид

ЕАВ = 1 а(к)

Ъ(к)

а(к)

Ъ(к ) а(к) Ъ(к )| - а(к )| Ъ(к )1,

РАВ =1-Ъ°(к)

а°(к)

- Ъ°(к)

- а °(к )

-Ъ°(к)

а °(к )

Ъ°(к ) а°(к )[

Если используются опорные сигналы в виде {Ъ(к)}, {а °(к)}, то зарегистрированный фрагмент рефлектограммы будет

К

Жш = — {х(и) + х(и + К/4) - х(и + К/2) + х(и + 3К/4)},

и = (К/8 + Г),(К/8 + Г +1), — (К/4 + Г -1).

Для определения алгоритма проведения коррекции удобно пользоваться корректирующими кодами, которые имеют вид последовательности

Су = {с(да)}, т = 1,2, — 2У.

Корректирующий код может быть получен последовательным сравнением опорного сигнала с фрагментами той же длительности, соответствующей кодовой последовательности зондирующего сигнала. Если фрагмент последовательности зондирующего сигнала совпадает с опорным сигналом, записывается (+1), если не совпадает, записы-

вается (0), а если все элементы фрагмента последовательности зондирующего и опорного сигнала имеют противоположный знак, то записывается (-1). Для сравнения может использоваться любая из комплементарных кодовых последовательностей зондирующего сигнала, а сравнения проводится справа налево. Рассмотренная пара кодовых последовательностей при использовании опорных сигналов {Ь(к)} и {а0(к)} имеет корректирующий код [1,0,1,0,-1,0,1,0].

Зарегистрированный фрагмент рефлектограммы, записанный с помощью корректирующего кода, имеет вид

= 21-КК X с(т)х[и ± К(т - 1)/2К .

т=1

В таблице приведены выражения, по которым может быть скорректирована форма различных фрагментов зарегистрированной рефлектограммы при зондирующем сигнале, модулированном парой последовательностей, сформированных четырехкратным использованием правила присоединения.

Регистрация и обработка сигналов обратного рассеяния при модуляции зондирующего сигнала парой комплементарных последовательностей Голея, одна из которых имеет обратный порядок следования символов, и коррекции рефлектограммы позволяет применять простые зондирующие сигналы, эффективно использовать компенсационный накопитель, расширить протяженность исследуемого участка волоконно-оптического тракта и максимально сократить мертвую зону оптического рефлектометра.

V Коррект. код Выражения для корректировки фрагментов рефлектограммы Интервалы фрагментов

0 1 х(и) = Ж0/2К (К +Ь) ■■■ Я

1 1,0 х(и) = Жг/ К (К/2 + Ь>--(К + Ь -1)

2 1,0,-1,0 х(и) = Шп / К + х(и + К /2) (К/4 + Ь)■■■ К/2 + Ь -1)

3 1,0,1,0, -1,0,1,0 х(и) = / К - х(и + К /4) + + х(и + К/2) - х(и + 3К/4) (К/8 + Ь)■■■ (К/4 + Ь -1)

4 1,0,1,0, 1,0,-1,0, -1,0,1,0, 1,0,-1,0 х(и) = 8ЖШ / К - х(и + К /8) - - х(и + К/4) + х(и + 3К/8) + + х(и + К/2) + х(и + 5К/8) - - х(и + 3К/4) + х(и + 7 К/8) (К/16 + Ь) — (К/8 + Ь -1)

Таблица. Выражения для корректировки рефлектограммы

Заключение

Применение сложных сигналов в оптической рефлектометрии дает возможность увеличения протяженности исследуемого участка ВОЛС, уменьшения времени регистрации рефлектограммы , повышения точности измерения и расширения динамического диапазона оптических рефлектометров при сохранении высокого пространственного разрешения. Модуляция зондирующего сигнала парой комплементарных последовательностей Голея, одна из которых имеет обратный порядок следования символов, и коррекция рефлектограммы позволяет применять простые зондирующие сигналы и максимально сократить мертвую зону оптического рефлектометра.

Литература

1. Былина М.С., Глаголев С.Ф., Кочановский Л.Н., Пискунов В.В. Измерение параметров волоконно-оптических линейных трактов. Учебное пособие. - СПб: СПб ГУТ, 2002. - 68 с.

2. Измерения на ВОЛП методом обратного рассеяния. Учебное пособие для ВУЗов / Андреев В.А., Бурдин В.А., Баскаков В С., Косова А.Л. - Самара: СРТТЦ ПГАТИ, 2000. - 107 с.: ил.

3. Свинцов А.Г. Рефлектометрические методы измерения параметров ВОЛС // Метрология и измерительная техника связи. - 2002. - № 5. - С. 64-65.

4. Хрычев В.Е. Разработка и исследование методов и приборов оптической рефлектометрии во временной области. Дис. ... канд. тех. наук. / Санкт-Петербургский государственный ун-т телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича. - СПб, 1998. - 135 с.

5. Архангельский В.Б., Глаголев С.Ф., Семин А.В. Методические особенности регистрации и обработки сигналов обратного рассеяния / Тезисы докладов 14 научно-технической конференции «Фотометрия и ее метрологическое обеспечение», М, 2004. С. 53.

6. Финкельштейн М.И. Основы радиолокации. Учебник для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1983. - 536 с., ил.

7. Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. - М.: Радио и связь, 1985. - 384 с., ил.

8. Семин А.В., Архангельский В.Б., Глаголев С.Ф. Патент на полезную модель № 37209 «Оптический корреляционный рефлектометр» от 10.04.2004 г. бюл. №10 по заявке 2003137925/20 от 18.12.2003.

9. Newton S. A new technique in OTDR // Electron. and Wireless World. - 1988. - V. 94. - № 627. - Р.496-500.

10. Jones M. Using simplex codes to improve OTDR sensitivity .// IEEE Photon. Technol. Lett. - 1993. - V.5. - № 7. - Р.822-824.

11. Семин А.В., Архангельский В.Б. Способы формирования сложных зондирующих сигналов для оптических рефлектометров / Труды учебных заведений связи. -СПб ГУТ. - СПб, 2003. - № 169. - С. 200-213.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.