计量学报

作者：赵丽娟, 陈永辉, 徐志钮, 张旭哲

关键词：光学计量,分布式光纤传感,人工神经网络,布里渊频移,误差估算

基金：国家自然科学基金(62273146)

随着人工智能技术成熟，人工神经网络（ANN）被大量用于从布里渊谱提取布里渊频移（BFS）。对比激活函数为线性函数的ANN（ANN?P）、激活函数为非线性函数的ANN及经典谱拟合方法，发现 ANN-P准确性与非线性ANN接近，但训练耗时少；其准确性与经典谱拟合算法相当，计算时间仅为洛伦兹谱拟合算法的 0.70%、伪Voigt谱拟合算法的 0.43%。通过理论推导得出基于 ANN-P 的 BFS 误差估算方案，依据该方案、布里渊增益误差、权重矩阵和扫频范围可快速估算 BFS 误差；还推导了线宽、信噪比和扫频点数对 BFS 误差的影响规律。经数值产生和实测不同线宽、信噪比、扫频点数的大量布里渊数据计算，验证了方案和规律的正确性。对于实测谱，所提 BFS 误差估算方案平均绝对误差为 7.99×10?? MHz，平均相对误差为 15.87%。

来源：2025年第6期

《计量学报》期刊编辑部

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