提升BOTDR信号性能：G-Simplex编码与去噪算法的研究

本文主要探讨了在布里渊光时域反射（Brillouin Optical Time Domain Reflectometry, BOTDR）光纤传感系统中，为了满足更远的传感距离和提高信号检测能力，提出的基于Golay编码和Simplex编码混合的G-Simplex编码技术。Golay编码以其优良的错误检测和校正能力而闻名，而Simplex编码则以其简洁性和高效性被用于信号压缩。作者将这两种编码技术结合，旨在优化信号处理过程。 在传统的BOTDR系统中，信号处理往往受到信噪比(Signal-to-Noise Ratio, SNR)的限制，较低的SNR可能导致信号质量下降，进而影响传感距离和弱信号的检测。通过引入G-Simplex编码，研究者试图通过调整编码长度来提升信噪比，从而改善系统的性能。这种方法在保持良好的空间分辨率的同时，能够显著增强信号强度，减少了由于噪声干扰导致的脉冲响应强度衰减，降低了弱信号检测所需的平均叠加次数。 此外，该研究还强调了编码与叠加平均算法的协同作用。通过混合使用G-Simplex编码和叠加平均，系统能够在去噪效果相当的情况下，提高整体的信号处理效率，使得弱信号的检测更为容易。这在实际应用中具有重要意义，因为提高信号检测能力意味着可以监测到更微小的变化，对于诸如结构健康监测、光纤通信中的光纤损耗测量等领域具有广泛的应用前景。 这篇文章提供了一种创新的信号处理策略，它不仅提升了系统的性能，还为布里渊光时域反射传感器在长距离、高精度监测方面的应用开辟了新的可能。这种混合编码技术展示了在保证关键性能指标的同时，如何在复杂光纤传感环境中实现有效的信号处理，具有很高的理论价值和实践意义。