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Estrategia adaptativa multifuente para un sensor de fibra óptica distribuida basada en una red de máscaras

Yi Shi, Jie Chen, Qiren Yan

    Optics express
    |December 19, 2025
    PubMed
    Resumen

    Este estudio presenta una estrategia adaptativa para separar eventos superpuestos en sistemas de detección de fibra óptica, incluso con datos limitados. El método refina las señales existentes para mejorar el aislamiento de eventos en sistemas de reflectometría óptica de dominio de tiempo de fase sensible (φ-OTDR).

    Palabras clave:
    φ-OTDRseparación de eventosestrategia adaptativared de máscarasingeniería ópticaprocesamiento de señalestecnología de detección

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    Área de la Ciencia:

    • Ingeniería Óptica
    • Procesamiento de Señales
    • Tecnología de Detección

    Sus antecedentes:

    • La separación de eventos múltiples superpuestos en sistemas φ-OTDR es un desafío, especialmente con datos de entrenamiento limitados.
    • La escasez de datos puede causar sobreajuste en los estimadores de máscaras, lo que dificulta el aislamiento de los componentes de señal deseados.
    • Los métodos convencionales a menudo dependen de la aumentación de datos para abordar conjuntos de datos limitados.

    Objetivo del estudio:

    • Proponer una nueva estrategia adaptativa de separación para eventos múltiples en sistemas φ-OTDR.
    • Superar las limitaciones de la escasez de datos y mejorar la separación de señales superpuestas.
    • Mejorar la calidad de los resultados separados sin una extensa aumentación de datos.

    Principales métodos:

    • Desarrollo de una estrategia adaptativa de separación que refina iterativamente las señales mal separadas.
    • Aprovechamiento de los conjuntos de datos existentes y los estimadores de máscaras dentro del proceso iterativo.
    • Validación del enfoque a través de análisis teóricos y pruebas experimentales.

    Principales resultados:

    • La estrategia adaptativa separa eficazmente eventos múltiples superpuestos en sistemas φ-OTDR.
    • Se demostró una mejora en la calidad del aislamiento de la señal en condiciones de datos limitados.
    • Se mostró la viabilidad y portabilidad de la estrategia en diversos escenarios.

    Conclusiones:

    • La estrategia adaptativa de separación propuesta ofrece una solución novedosa para la separación de eventos múltiples en φ-OTDR.
    • El método es eficaz incluso con muestras de entrenamiento limitadas, abordando un desafío clave en el campo.
    • La estrategia muestra un potencial prometedor para aplicaciones prácticas en detección óptica.