为了提高输电线路状态感知实时性, 将单斜坡法和基于伪Voigt模型的最小二乘谱拟合法用于架空线路复合光纤应变的测量, 基于实测布里渊谱系统, 研究了工作点增益的信噪比和布里渊频移对单斜坡法准确性的影响。结果表明, 随着工作点增益信噪比增加, 布里渊频移误差近似成指数规律减小; 随着布里渊频移与工作点频率之差的增加, 布里渊频移误差先快速下降, 然后略有增加; 当工作点处布里渊增益的信噪比不小于25 dB且工作点频率始终小于(或大于)布里渊频移时, 单斜坡法应变误差小于60 με; 根据不同布里渊频移下60 με对应的临界信噪比, 可插值获得不同情况下对应的临界信噪比; 单斜坡法的谱测量时间和计算时间分别为谱拟合法的1/161和1/600左右。该工作为提高智能化光纤复合架空线路态势感知实时性奠定了基础。

提出了一种基于多模法布里-珀罗激光器外调制的移频本地外差检测布里渊光时域反射系统，分析了系统提高光纤受激布里渊散射阈值和移频本地外差检测的原理；推导了系统信噪比的数学表达式，研究了布里渊叠加谱峰功率和谱宽、系统信噪比和频移测量精度与纵模数的关系，以及实现最优测量精度时纵模数与脉冲宽度的关系，得到了相应的拟合公式。结果表明，选用纵模间隔0.141 nm的多模激光器和单纵模峰值功率100 mW、脉冲宽度50 ns的入纤脉冲时，随着纵模数的增加，25 km光纤末端的系统信噪比、温度和应变测量精度均得到了明显提高，且纵模数为20时，系统信噪比相对于单纵模增加11.73 dB，温度和应变测量精度分别达到最佳值3.2 ℃和70.8 με；最佳频移测量精度随脉冲宽度的增大先快速提高，后趋近于恒定值2.9 MHz。

基于光纤应变分布与布里渊散射谱频移的关系，提出了利用广义回归神经网络提取布里渊谱的应变特征方法。将布里渊谱的频率、增益分别作为广义回归神经网络的输入矢量和目标矢量，对广义回归神经网络进行训练和仿真，计算出调节权值和阈值，从而获得更加精确的布里渊谱频移。仿真实验结果和理论分析表明，与非线性最小二乘法、反向传播神经网络、径向基函数网络预测布里渊谱的应变特征相比，广义回归神经网络能够获得更精确的布里渊谱特征，相应的光纤应力误差最小，在1%之内。