【摘要】：隨著光纖預(yù)警系統(tǒng)在各類安防領(lǐng)域中的應(yīng)用增加,為了能夠準(zhǔn)確的檢測(cè)出振動(dòng)信號(hào)的位置,精準(zhǔn)的識(shí)別出振動(dòng)信號(hào)的類型,研究了基于尺度校正的振動(dòng)信號(hào)處理技術(shù)。在實(shí)地采集大量數(shù)據(jù),并以這些數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),研究恒虛警與過(guò)零率相結(jié)合的檢測(cè)算法、基于線性尺度不一致校正算法的識(shí)別算法技術(shù),實(shí)現(xiàn)光纖預(yù)警系統(tǒng)的性能提升。第一章是全文的概論,首先介紹了本課題的研究背景及意義,突出對(duì)于完善振動(dòng)信號(hào)處理方法的重要性。然后分析了國(guó)內(nèi)外已研究的光纖預(yù)警技術(shù)、檢測(cè)及識(shí)別算法的現(xiàn)狀及進(jìn)展。在此基礎(chǔ)上,指出了現(xiàn)有光纖振動(dòng)信號(hào)處理算法的缺點(diǎn),將恒虛警與過(guò)零率技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用到檢測(cè)中,梅林變換應(yīng)用到基于尺度校正的識(shí)別中。最后,簡(jiǎn)單說(shuō)明了本文的主要內(nèi)容及創(chuàng)新工作。第二章主要闡述了光纖預(yù)警系統(tǒng)的組成部分,介紹了系統(tǒng)的軟件以及硬件設(shè)備。然后詳細(xì)說(shuō)明了系統(tǒng)對(duì)于光纖振動(dòng)信號(hào)的采集、檢測(cè)以及識(shí)別的主要原理,以便于更好的進(jìn)行信號(hào)的檢測(cè)和識(shí)別工作。第三章主要研究了光纖振動(dòng)信號(hào)在檢測(cè)方面的算法,以進(jìn)一步提高檢測(cè)率。根據(jù)現(xiàn)存的問(wèn)題,采集大量實(shí)際振動(dòng)信號(hào),研究新的多種檢測(cè)方法相結(jié)合的檢測(cè)算法進(jìn)行處理。提出了一種恒虛警與過(guò)零率相結(jié)合的檢測(cè)算法。首先,對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行過(guò)零率的計(jì)算,然后通過(guò)恒虛警方法設(shè)計(jì)出合適的閾值,進(jìn)行檢測(cè)。由于兩種檢測(cè)方法相結(jié)合,在復(fù)雜干擾背景下提升了檢測(cè)性能。第四章主要研究了基于尺度校正的振動(dòng)信號(hào)識(shí)別技術(shù),目的是在存在外界干擾情況下更加精準(zhǔn)的識(shí)別出有害入侵信號(hào)種類。首先指出了在光纖振動(dòng)信號(hào)識(shí)別中存在的受到尺度不一致影響識(shí)別率下降及識(shí)別種類有限等主要問(wèn)題。研究其他領(lǐng)域識(shí)別算法,為光纖振動(dòng)信號(hào)的識(shí)別提供研究思路,以便建立新的識(shí)別方法。通過(guò)仿真,對(duì)算法的識(shí)別性能進(jìn)行了分析驗(yàn)證,證明了提出的尺度校正識(shí)別算法對(duì)于光纖振動(dòng)信號(hào)識(shí)別具有理論以及實(shí)際工程應(yīng)用上的識(shí)別性能提升。然后利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),結(jié)合尺度不變特征,進(jìn)行振動(dòng)信號(hào)的識(shí)別,有效提高了信號(hào)在外界干擾情況下的識(shí)別率,同時(shí)能識(shí)別出更多種信號(hào)類型。第五章對(duì)本文的工作進(jìn)行全面的總結(jié),并提出了對(duì)光纖振動(dòng)信號(hào)處理方法的進(jìn)一步展望。
【學(xué)位授予單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN911.7
【圖文】：

ｎａｃ干涉應(yīng)用在光纖傳感中，當(dāng)干涉儀轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，利用兩束光產(chǎn)生算出轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。這種技術(shù)也被拓展成為了光纖陀螺，從而受利亞ＦＦＴ（Ｆｕｔｕｒｅ邋Ｆｉｂｅｒ邋Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）公司研宄出一種采納Ｍ－Ｚ干管道預(yù)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)聯(lián)合了光纖傳感技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)種危害振動(dòng)信號(hào)，已應(yīng)用到多種領(lǐng)域中。原理如圖１－２所示：逡逑局部微擾逡逑３ｄＢ邋Ｃｏｕｐｌｅｒ逡逑Ｙｋｗ－邐邐、逡逑光源：￣逡逑邐？邋／邐＇■＊＊■——邐－？—■－＊■＊＊＂＾逡逑ｐＤ邋｜邐傳感光纖逡逑Ｕ逡逑１＿＿逡逑廠逡逑信號(hào)處理器逡逑

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第一章緒論振動(dòng)信號(hào)方法上做出了改進(jìn)。但依然具有“偏振誘導(dǎo)信號(hào)衰落”問(wèn)題［１１＿１３］０９年以來(lái)，北方工業(yè)大學(xué)信號(hào)處理課題組同樣也在不斷研宄基于Ｍ－Ｚ干的預(yù)警系統(tǒng)的理論研究和實(shí)際運(yùn)用，同時(shí)獲得了不錯(cuò)的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)方面的益。逡逑雖然在基于Ｍ－Ｚ干涉的預(yù)警系統(tǒng)不斷地被提升和改善，但在檢測(cè)時(shí)，性能下降的固有弊端難以解決。因而，抑制了系統(tǒng)的實(shí)踐運(yùn)用。逡逑（２）基于光時(shí)域反射（ＯＴＤＲ）技術(shù)的光纖預(yù)警系統(tǒng)逡逑這種系統(tǒng)的工作原理主要利用了瑞利反射產(chǎn)生的能量損耗，以此測(cè)量光后向散射光的強(qiáng)度，以獲得入侵振動(dòng)信號(hào)的具體位置信息。技術(shù)原理如圖示：逡逑

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本文編號(hào)：2778348