發(fā)布時(shí)間：2017-12-22 08:38

  本文關(guān)鍵詞：雙M-Z周界防護(hù)系統(tǒng)定位算法與模式識(shí)別技術(shù)研究　出處：《西南交通大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：光纖傳感由于性能穩(wěn)定、長距離分布式測(cè)量、抗電磁干擾等優(yōu)點(diǎn),成為周界防護(hù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。根據(jù)原理的不同,光纖周界防護(hù)系統(tǒng)主要分為：干涉技術(shù)、光纖光柵技術(shù)和光時(shí)域反射技術(shù)等,它們各有特點(diǎn)。其中基于雙M-Z干涉技術(shù)的周界防護(hù)系統(tǒng),由于具有靈敏度高、解調(diào)算法簡單、低成本等特點(diǎn)得到廣泛研究,但實(shí)時(shí)定位技術(shù)以及傳感信號(hào)的模式識(shí)別仍是其中難點(diǎn)。本文根據(jù)信號(hào)檢測(cè)、小波包分析和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等理論,基于理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,對(duì)雙M-Z周界防護(hù)系統(tǒng)的定位算法和模式識(shí)別進(jìn)行了深入的研究。首先,為了解決雙M-Z周界防護(hù)系統(tǒng)互相關(guān)算法運(yùn)算時(shí)間長的問題,本文將互相關(guān)運(yùn)算從時(shí)域變換到頻域處理,采用FFTW函數(shù)庫進(jìn)行相關(guān)的傅里葉變換,很大程度上縮短了運(yùn)算時(shí)間。驗(yàn)證了基于FFTW的頻域內(nèi)互相關(guān)算法可以較大程度提高系統(tǒng)定位的實(shí)時(shí)性。其次,為了提高系統(tǒng)的可靠性,需要對(duì)傳感信號(hào)進(jìn)行模式識(shí)別,對(duì)不同類型的傳感信號(hào)進(jìn)行區(qū)分,降低系統(tǒng)的誤報(bào)率。針對(duì)這一問題,本文基于小波包分析和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模式識(shí)別算法,用小波包分提取傳感信號(hào)在不同頻帶內(nèi)的能量譜特征,并利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳感信號(hào)模式識(shí)別,提高了識(shí)別準(zhǔn)確性。最后,搭建了雙M-Z周界防護(hù)系統(tǒng),主要包括雙M-Z干涉儀、光電探測(cè)模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和信號(hào)處理模塊四部分。通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試與結(jié)果分析,驗(yàn)證了整個(gè)系統(tǒng)的有效性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,FFTW頻域內(nèi)互相關(guān)算法能夠?qū)崿F(xiàn)振動(dòng)信號(hào)的實(shí)時(shí)定位,同時(shí),模式識(shí)別算法可以有效識(shí)別不同類型的傳感信號(hào)。
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN253;TN911.7

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本文編號(hào)：1319143