齐鲁工业大学(山东省科学院)李淑娟获国家专利权
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龙图腾网获悉齐鲁工业大学(山东省科学院)申请的专利一种基于连续小波变换的倾斜光纤光栅解调方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN120369671B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-12发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510856603.X,技术领域涉及:G01N21/41;该发明授权一种基于连续小波变换的倾斜光纤光栅解调方法是由李淑娟;王相鹏;闵力;宋志强;祁海峰;田鸽设计研发完成,并于2025-06-25向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于连续小波变换的倾斜光纤光栅解调方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种基于连续小波变换的倾斜光纤光栅解调方法,包括:读取光谱数据并聚焦包层模区域;对光谱进行连续小波变换生成尺度‑波长域系数矩阵并对其可视化处理,通过图中能量聚集区域以定位截止模;提取特征尺度下的系数曲线放大峰值特征;采用多尺度自动寻峰算法检测首个峰值波长作为截止波长;计算整体矩阵的RMS验证单一尺度下截止波长的准确性;基于截止波长与折射率的线性关系计算灵敏度及拟合优度;采用级联TFBG和FBG补偿光谱以及消除外界环境干扰。本发明摒弃传统去噪、包络拟合等复杂预处理,直接通过CWT变换和AMPD算法实现截止模的精准快速定位,解调效率显著提升,适用于高精度实时折射率监测。
本发明授权一种基于连续小波变换的倾斜光纤光栅解调方法在权利要求书中公布了:1.一种基于连续小波变换的倾斜光纤光栅解调方法,其特征在于,包括以下步骤: S1,硬件预处理,TFBG级联FBG增强反射式光谱; S2,数据预处理,读取光谱数据并筛选波长范围以聚焦包层模区域; S3,CWT,进行连续小波变换,生成尺度-波长域的系数矩阵; S4,可视化处理,选取特定尺度的系数曲线,该曲线放大了截止模的峰值特征;尺度-波长域的系数矩阵的每个元素对应尺度和波长下的信号能量强度;矩阵的可视化热图,可以直观地展示出能量的聚集区域,其中能量强度变化显著的区域对应于截止模的位置;为了精准的确定截止波长,选取单一尺度的系数曲线; S5,AMPD寻峰,检测峰值,定义首个峰对应的波长为“截止波长”;针对选取的系数曲线,运用多尺度自动寻峰算法进行自动峰值检测,多尺度自动寻峰算法通过计算不同窗口长度下信号的局部极大值数量,自适应确定最优窗口长度,进而精准定位峰值位置并将第一个检测出的峰值的波长定义为截止波长;寻峰算法包括AMPD算法、直接寻峰算法、高斯拟合算法、功率加权算法; S6,计算小波变换系数矩阵的均方根RMS,用以证明单一尺度与整体变化的一致性;通过对小波变换后系数矩阵的RMS进行计算,可以量化信号在不同尺度对应不同波长下的能量分布特征;进一步分析单一尺度下的能量突变区域与整体RMS趋势保持一致,从而验证了所提取的截止波长位置的准确性; S7,通过TFBG级联FBG进行温度应力补偿,消除外界干扰; S8,对补偿后的截止波长与折射率进行线性拟合,得到灵敏度、拟合优度指标。
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