本文關(guān)鍵詞：基于粒子群模擬退火算法的光纖光柵復(fù)用解調(diào)技術(shù)的研究

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【摘要】：隨著光纖傳感技術(shù)的不斷發(fā)展,各種新型光纖傳感器被開(kāi)發(fā)出來(lái)。光纖布拉格光柵(FBG)具有抗電磁干擾、體積小、質(zhì)量輕、耐腐蝕、易于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)復(fù)用等優(yōu)點(diǎn),其中實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)復(fù)用是FBG的突出優(yōu)點(diǎn)。對(duì)復(fù)用傳感網(wǎng)絡(luò)的解調(diào)識(shí)別是目前需要突破的一大難點(diǎn)。波分復(fù)用和時(shí)分復(fù)用技術(shù)采用的峰值檢測(cè)方法限制可復(fù)用光柵的數(shù)量,當(dāng)FBG光譜發(fā)生重疊時(shí),該方法會(huì)引起串?dāng)_而影響解調(diào)結(jié)果。本文利用粒子群模擬退火算法對(duì)光譜形狀復(fù)用技術(shù)形成的傳感網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行解調(diào)識(shí)別。在理論上,利用粒子群模擬退火算法實(shí)現(xiàn)對(duì)二個(gè)、三個(gè)和四個(gè)光柵光譜部分重疊及完全重疊識(shí)別的理論仿真。同時(shí)對(duì)溫度、應(yīng)變復(fù)用傳感網(wǎng)絡(luò)中的FBG重疊光譜進(jìn)行了識(shí)別。具體進(jìn)行的研究工作如下所述:首先,介紹光纖光柵的發(fā)展歷程及國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀,闡述光纖光柵的傳感特性在傳感領(lǐng)域的應(yīng)用。其次,研究布拉格光柵的傳感特性,介紹FBG傳感器常見(jiàn)的幾種解調(diào)技術(shù)和復(fù)用方法,并詳細(xì)的分析了其原理。再次,深入研究粒子群和模擬退火算法的原理和實(shí)現(xiàn)過(guò)程,詳細(xì)分析兩種算法的優(yōu)缺點(diǎn),將兩種算法結(jié)合起來(lái)形成新的粒子群模擬退火算法;系統(tǒng)的研究光譜形狀復(fù)用技術(shù)的原理,利用粒子群模擬退火算法實(shí)現(xiàn)對(duì)光譜形狀復(fù)用網(wǎng)絡(luò)的解調(diào)識(shí)別。最后,在理論上實(shí)現(xiàn)粒子群模擬退火算法對(duì)復(fù)用不同數(shù)量光柵系統(tǒng)的重疊光譜的識(shí)別,同時(shí)搭建FBG溫度、應(yīng)變復(fù)用傳感實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)粒子群模擬退火算法對(duì)溫度、應(yīng)變傳感復(fù)用的解調(diào)識(shí)別。
【關(guān)鍵詞】：復(fù)用網(wǎng)絡(luò) 解調(diào)識(shí)別 光譜形狀復(fù)用技術(shù) 布拉格光柵 粒子群模擬退火算法
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP212;TP18
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 引言10-11
• 1.2 光纖光柵傳感技術(shù)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和應(yīng)用11-14
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 光纖光柵傳感器的應(yīng)用12-14
• 1.3 課題研究背景及意義14-15
• 1.4 本文的主要內(nèi)容和章節(jié)安排15-16
• 第2章 光纖光柵傳感解調(diào)與復(fù)用技術(shù)16-26
• 2.1 引言16
• 2.2 FBG傳感原理16-18
• 2.2.1 FBG的耦合模理論16-17
• 2.2.2 FBG的傳感特性分析17-18
• 2.3 FBG傳感器的解調(diào)技術(shù)18-22
• 2.3.1 邊緣濾波法18-20
• 2.3.2 可調(diào)諧法布里—珀羅濾波器解調(diào)法20-21
• 2.3.3 非平衡馬赫-增德?tīng)?Mach-Zehnder)光纖干涉儀解調(diào)法21
• 2.3.4 匹配光柵濾波法21-22
• 2.4 FBG傳感網(wǎng)絡(luò)的復(fù)用技術(shù)22-25
• 2.4.1 波分復(fù)用技術(shù)22-23
• 2.4.2 時(shí)分復(fù)用技術(shù)23-24
• 2.4.3 空分復(fù)用技術(shù)24-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第3章 模擬退火算法與粒子群算法的研究26-33
• 3.1 引言26
• 3.2 模擬退火算法概述26-29
• 3.2.1 模擬退火算法的原理26-27
• 3.2.2 模擬退火算法的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程27-28
• 3.2.3 模擬退火算法的優(yōu)缺點(diǎn)28-29
• 3.3 粒子群算法概述29-31
• 3.3.1 粒子群算法的原理29-30
• 3.3.2 粒子群算法的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程及優(yōu)缺點(diǎn)30-31
• 3.4 粒子群模擬退火算法31-32
• 3.5 本章小結(jié)32-33
• 第4章 基于PSO-SA的光譜形狀復(fù)用技術(shù)的理論研究33-42
• 4.1 引言33
• 4.2 光譜形狀復(fù)用原理及PSO-SA原理33-36
• 4.2.1 光譜形狀復(fù)用原理33-34
• 4.2.2 PSO-SA算法的基本原理34-36
• 4.3 理論仿真與數(shù)值計(jì)算36-41
• 4.3.1 兩個(gè)FBG重疊復(fù)用的理論仿真36-38
• 4.3.2 三個(gè)FBG重疊復(fù)用的理論仿真38-39
• 4.3.3 四個(gè)FBG重疊復(fù)用的理論仿真39-41
• 4.4 本章小結(jié)41-42
• 第5章 基于PSO-SA的溫度與應(yīng)變傳感復(fù)用系統(tǒng)的解調(diào)42-55
• 5.1 引言42
• 5.2 溫度傳感復(fù)用系統(tǒng)的解調(diào)42-49
• 5.2.1 FBG的溫度傳感原理42-43
• 5.2.2 FBG溫度傳感器的封裝43-45
• 5.2.3 FBG溫度傳感復(fù)用系統(tǒng)的搭建45-46
• 5.2.4 基于PSO-SA的溫度傳感復(fù)用系統(tǒng)的解調(diào)46-49
• 5.3 應(yīng)變復(fù)用傳感系統(tǒng)的解調(diào)49-54
• 5.3.1 FBG的應(yīng)變傳感原理49-51
• 5.3.2 FBG應(yīng)變復(fù)用傳感系統(tǒng)的搭建51-52
• 5.3.3 基于PSO-SA的應(yīng)變復(fù)用傳感系統(tǒng)的解調(diào)52-54
• 5.4 本章小結(jié)54-55
• 結(jié)論55-56
• 參考文獻(xiàn)56-61
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果61-62
• 致謝62-63
• 作者簡(jiǎn)介63

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