激光与光电子学进展, 2019, 56 (1): 010602, 网络出版: 2019-08-01  

基于互相关-LM法的布里渊峰值拟合算法 下载: 1130次

Brillouin Peak Fitting Algorithm Based on Correlation-LM Method
作者单位
1 国网河北省电力有限公司电力科学研究院, 河北 石家庄 050021
2 华北电力大学, 河北 保定 071000
图 & 表

图 1. 原始布里渊频谱示意图

Fig. 1. Illustration of original Brillouin spectrum

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图 2. 互相关-LM法拟合。(a)未去除固有信号;(b)去除固有信号后

Fig. 2. Fitted by the cross-correlation-LM method. (a) Before and (b) after removing intrinsic signals

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图 3. 双峰拟合示意图。(a)单纯互相关-LM法; (b)按多峰拟合算法

Fig. 3. Bimodal fitting.(a) Correlation-LM method; (b) bimodal fitting algorithm

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图 4. 中心频率为10.75 GHz时不同算法的拟合仿真数据比较。(a)互相关-LM法;(b) PSO法;(c)传统LM法;(d)互相关法

Fig. 4. Comparison of different algorithms for fitting simulation data with the central frequency 10.75 GHz. (a) Correlation-LM method; (b) PSO method; (c) traditional LM method; (d) correlation method

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图 5. 双峰拟合示意图。(a)双峰相距0.2 GHz,次峰高度为0.4;(b)双峰相距0.075 GHz,次峰高度为0.7

Fig. 5. Schematic of bimodal fitting. (a) Bimodal distance 0.2 GHz, second peak height of 0.4; (b) bimodal distance 0.075 GHz, second peak height of 0.7

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图 6. 改造变压器绕组

Fig. 6. Adapted transformer windings

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图 7. 变压器绕组变形检测光路图

Fig. 7. Optical diagram of transformer winding deformation detection

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图 8. 实验数据拟合比较图。(a)互相关-LM法;(b) PSO法;(c)传统LM法;(d)互相关法

Fig. 8. Comparison of experimental data fitting. (a) Correlation-LM method; (b) PSO method; (c) traditional LM method; (d) correlation method

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图 9. 原始绕组布里渊中心频率

Fig. 9. Brillouin central frequency of original winding

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图 10. 绕组变形后布里渊中心频率与原始对比

Fig. 10. Comparison of the Brillouin central frequency between the deformed and original winding

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表 1不同中心频率下拟合算法评价指标比较

Table1. Comparison of evaluation index of different fitting algorithm at different central frequencies

10.70 GHz/25 dB
Fitting methodCentralfrequency /GHzFrequencydeviation /GHzMean squareerror /GHzRuntime /s
Traditional LM method10.7003+0.00030.03930.0215
PSO method10.7011+0.00110.02650.0790
Correlation method10.6998-0.00020.00510.0249
Correlation-LM10.7003+0.00030.00370.0205
10.75 GHz/25 dB
Fitting methodCentralfrequency /GHzFrequencydeviation /GHzMean squareerror /GHzRuntime /s
Traditional LM method10.7513+0.00130.03520.0843
PSO method10.7511+0.00110.01280.0763
Correlation method10.7423-0.00770.01020.0264
Correlation-LM10.7510+0.00100.00320.0188
10.80 GHz/25 dB
Fitting methodCentralfrequency /GHzFrequencydeviation /GHzMean squareerror /GHzRuntime /s
Traditional LM method10.7999-0.00010.04150.0222
PSO method10.7984-0.00160.03030.0814
Correlation method10.8029+0.00290.00840.0228
Correlation-LM10.7999-0.00010.00570.0170

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高树国, 刘云鹏, 李欢, 田源, 范晓舟, 孙路, 孟令明. 基于互相关-LM法的布里渊峰值拟合算法[J]. 激光与光电子学进展, 2019, 56(1): 010602. Shuguo Gao, Yunpeng Liu, Huan Li, Yuan Tian, Xiaozhou Fan, Lu Sun, Lingming Meng. Brillouin Peak Fitting Algorithm Based on Correlation-LM Method[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2019, 56(1): 010602.

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