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SNR enhancement for FDM phase-OTDR using multiplex random coding method
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DOI：10.1016/j.optlastec.2026.114696.png)
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摘要
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频分复用（FDM）能够有效扩展相敏光时域反射ometry（φ-OTDR）系统的高频响应能力。然而，马赫-曾德尔调制器将探测脉冲能量重新分配到双边带，显著降低了信噪比（SNR）。提出了一种多路随机编码（MRC）方法用于补偿探测能量损失，该方法通过每个通道部署不同的随机编码脉冲来实现SNR增益。实验结果表明，在五通道传感系统中，10.438 km光纤上恢复的15 kHz正弦声信号的SNR可达29.89 dB。与传统的FDM φ-OTDR系统相比，在45 km静态环境下解调信号的均方根误差（RMSE）值降低了67.77%。此外，在48.536 km光纤上，恢复的1 kHz正弦声信号的SNR提高了9.37 dB，应变分辨率从120 pε/Hz降低至31 pε/Hz。与其他采用编码技术的FDM φ-OTDR系统相比，该方案表现出更优越的传感性能。该方法为φ-OTDR分布式声学传感技术的实际工程应用提供了潜在解决方案，特别是在长距离高频弱信号检测方面。
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