基于改进压缩感知的缺损光纤Bragg光栅传感信号修复方法

来源：电子与信息学报杂志2018年第2期北京时间：

作者：陈勇, 吴春婷, 刘焕淋

单位：1.(重庆邮电大学工业物联网与网络化控制教育部重点实验室 重庆 400065) ②(重庆邮电大学光纤通信技术重点实验室 重庆 400065)

摘要：光纤光栅传感在实际的应用中，存在采样信号数据丢失问题，该文提出一种改进重构算法的压缩感知信号修复方法。根据缺损信号特征，选取与之匹配的观测矩阵与稀疏字典。基于压缩感知重构算法，提出匹配光纤布拉格光栅(FBG)信号特征的自适应阈值函数，同时增设阈值判决条件。分析了信号修复与传感测量精度的关系，采用重建信号的寻峰误差来验证信号的修复效果。仿真结果显示，在FBG光谱数据缺失30%的情况下，恢复信号的平均相对误差为10-6；均方根误差为0.0707，比对比算法低0.0232~0.1159；且系统平均运行时间远低于对比算法，表明采用该文算法修复缺损的FBG传感信号具有较高的重构精度与较好的实用性。

关键词：光纤布拉格光栅, 信号修复, 压缩感知, 正交匹配追踪

基金资助：国家自然科学基金(61071117)，重庆市研究生科研创新项目(CYS17235)