本文關(guān)鍵詞：光纖振動(dòng)信號(hào)CFAR檢測算法與實(shí)現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 光纖振動(dòng)信號(hào) 檢測門限 CFAR DSP

【摘要】：安全防護(hù)在軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域都有著舉足輕重的作用,但對(duì)于邊境線、石油天然氣管道等長距離安防檢測監(jiān)控系統(tǒng)而言,安防工作復(fù)雜低效�；讦礝TDR的光纖振動(dòng)信號(hào)檢測系統(tǒng),能有效的解決長距離監(jiān)測的問題,但由于系統(tǒng)檢測門限不能自適應(yīng)、虛警率未知、虛警率不可控、算法難以實(shí)現(xiàn)等難題阻礙了光纖振動(dòng)信號(hào)檢測系統(tǒng)的應(yīng)用。本文主要從恒虛警率(constant false alarm rate, CFAR)檢測角度出發(fā),對(duì)原始振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理,對(duì)預(yù)處理之后的數(shù)據(jù)建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,通過CFAR檢測算法,使檢測門限能夠自適應(yīng),且保證虛警率恒定,提高檢測的準(zhǔn)確性,并且在DSP硬件平臺(tái)中將算法成功實(shí)現(xiàn)。本文主要完成了以下工作：首先,對(duì)原始光纖振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行了預(yù)處理,包括降采樣率、多脈沖累計(jì)、信號(hào)差分、信號(hào)融合等手段對(duì)信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理。通過預(yù)處理能夠有效的提取振動(dòng)特征,便于下一步的檢測算法設(shè)計(jì)。其次,研究了信號(hào)檢測算法的基本原理,包括貝葉斯檢測理論、諾曼皮爾遜準(zhǔn)則、CFAR檢測等經(jīng)典檢測理論。對(duì)預(yù)處理之后的后數(shù)據(jù)進(jìn)行概率密度統(tǒng)計(jì)分析,驗(yàn)證CFAR檢測算法在光纖振動(dòng)信號(hào)上應(yīng)用的可行性與理論正確性,設(shè)計(jì)了適用于光纖振動(dòng)信號(hào)的CFAR檢測算法。再者,針對(duì)地理位置的不同和實(shí)際的需要,對(duì)單元平均恒虛警率(cell averaging constant false alarm rate, CA-CFAR)和有序統(tǒng)計(jì)恒虛警率(ordered statics constant false alarm rate, OS-CFAR)進(jìn)行了理論分析和實(shí)際數(shù)據(jù)的仿真。最后,將設(shè)計(jì)的CFAR檢測算法在DSP硬件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn),為了保證背景參考單元的一致性,對(duì)背景參考單元進(jìn)行了分段處理。此外,為了節(jié)約DSP中的時(shí)間,設(shè)計(jì)了鏈表滑窗排序算法對(duì)OS-CFAR檢測算法進(jìn)行了算法實(shí)現(xiàn)優(yōu)化。
【關(guān)鍵詞】：光纖振動(dòng)信號(hào) 檢測門限 CFAR DSP
【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】：2016
【分類號(hào)】：TN911.7
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 緒論7-11
• 1.1 研究背景及意義7
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀7-9
• 1.3 本文的工作及內(nèi)容安排9-11
• 第二章 光纖振動(dòng)信號(hào)智能預(yù)警系統(tǒng)11-16
• 2.1 系統(tǒng)簡介11
• 2.2 系統(tǒng)方案與架構(gòu)11-13
• 2.2.1 系統(tǒng)總體方案11-12
• 2.2.2 系統(tǒng)總體架構(gòu)12
• 2.2.3 機(jī)箱架構(gòu)12-13
• 2.2.4 系統(tǒng)光路13
• 2.3 光纖振動(dòng)信號(hào)檢測光學(xué)原理13-15
• 2.3.1 光時(shí)域反射概述13-14
• 2.3.2 光學(xué)定位原理14-15
• 2.4 本章小結(jié)15-16
• 第三章 光纖振動(dòng)信號(hào)預(yù)處理16-22
• 3.1 降采樣率16-17
• 3.2 多脈沖累計(jì)17-18
• 3.3 信號(hào)差分18-20
• 3.4 信號(hào)融合20-21
• 3.5 本章小結(jié)21-22
• 第四章 光纖振動(dòng)信號(hào)數(shù)學(xué)建模與CFAR算法設(shè)計(jì)22-35
• 4.1 光纖振動(dòng)信號(hào)數(shù)據(jù)概率統(tǒng)計(jì)分析22-23
• 4.2 光纖振動(dòng)信號(hào)檢測模型建立23
• 4.3 光纖振動(dòng)信號(hào)檢測閾值分析23-27
• 4.4 光纖振動(dòng)信號(hào)CFAR檢測器設(shè)計(jì)27-34
• 4.4.1 光纖振動(dòng)信號(hào)CA-CFAR檢測器設(shè)計(jì)27-32
• 4.4.2 光纖振動(dòng)信號(hào)OS-CFAR檢測器設(shè)計(jì)32-34
• 4.5 本章小結(jié)34-35
• 第五章 光纖振動(dòng)信號(hào)CFAR檢測算法實(shí)現(xiàn)35-52
• 5.1 光纖振動(dòng)信號(hào)檢測硬件平臺(tái)簡介35-37
• 5.2 光纖振動(dòng)信號(hào)檢測軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)37-38
• 5.3 光纖振動(dòng)信號(hào)檢測預(yù)處理算法實(shí)現(xiàn)38-40
• 5.4 光纖振動(dòng)信號(hào)檢測CFAR檢測算法實(shí)現(xiàn)40-51
• 5.4.1 光纖振動(dòng)信號(hào)CFAR檢測參考單元設(shè)計(jì)40-43
• 5.4.2 光纖振動(dòng)信號(hào)CA-CFAR檢測算法實(shí)現(xiàn)43-46
• 5.4.3 光纖振動(dòng)信號(hào)OS-CFAR檢測算法實(shí)現(xiàn)46-51
• 5.5 本章小結(jié)51-52
• 第六章 光纖振動(dòng)信號(hào)檢測結(jié)果界面顯示52-55
• 6.1 光纖智能預(yù)警系統(tǒng)服務(wù)端界面設(shè)計(jì)52-53
• 6.2 光纖智能預(yù)警系統(tǒng)客戶端界面設(shè)計(jì)53-54
• 6.3 本章小結(jié)54-55
• 第七章 總結(jié)與展望55-57
• 7.1 總結(jié)55-56
• 7.2 展望56-57
• 參考文獻(xiàn)57-60
• 申請學(xué)位期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文60-61
• 致謝61

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 何友,關(guān)鍵,孟祥偉,陸大，

本文編號(hào)：1112724