基于Φ-OTDR的分布式擾動(dòng)傳感系統(tǒng)定位算法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-26 02:33
基于相敏光時(shí)域反射儀(Phase-Sensitive Optical Time Domain Reflectometer,Φ-OTDR)的分布式傳感系統(tǒng)以其高靈敏度、可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離的分布式傳感、抗電磁干擾能力強(qiáng)、體積小、重量輕等獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用于周界安防領(lǐng)域。本文針對(duì)現(xiàn)有的基于Φ-OTDR的分布式傳感系統(tǒng)存在的問(wèn)題,以提高傳感光纖遠(yuǎn)端擾動(dòng)信號(hào)信噪比、實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)擾動(dòng)事件定位為目標(biāo),提出了一種基于模擬退火(Simulated Annealing algorithm,SA)的小波閾值去噪算法,并結(jié)合二維邊緣檢測(cè)方法,有效實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)擾動(dòng)事件定位。論文完成的主要工作及取得的成果如下:1、分析了基于Φ-OTDR的分布式傳感系統(tǒng)能夠檢測(cè)微弱擾動(dòng)的傳感原理,并對(duì)Φ-OTDR技術(shù)的光學(xué)背景噪聲來(lái)源進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明:激光器頻率漂移引起的光源噪聲和光纖雙折射引起的偏振相關(guān)噪聲,是Φ-OTDR技術(shù)的主要光學(xué)背景噪聲。系統(tǒng)的理論分析和噪聲來(lái)源的研究為后續(xù)的信號(hào)降噪奠定了基礎(chǔ)。2、研究小波閾值去噪(Wavelet Threshold De-noising,WTD)算法對(duì)振動(dòng)信號(hào)的降噪效果,旨在通過(guò)信號(hào)處理來(lái)...
【文章來(lái)源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-3?OFDR系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖??Figure?1-3?System?structure?diagram?of?OFDR??
圖1-5B-OTDR光纖分布式傳感系統(tǒng)??Figure?1-5?B-OTDR?fiber-optic?distributed?sensing?system??
基于拉曼散射的分布式溫度傳感器結(jié)構(gòu)圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]相位敏感型光時(shí)域反射傳感系統(tǒng)光學(xué)背景噪聲的產(chǎn)生機(jī)理及其抑制方法[J]. 張旭蘋(píng),張益昕,王峰,單媛媛,孫振鉷,胡燕祝. 物理學(xué)報(bào). 2017(07)
[2]基于外差檢測(cè)和前向拉曼放大的新型長(zhǎng)距離相敏光時(shí)域反射儀[J]. 彭正譜,饒?jiān)平?彭飛,吳慧娟,賈新鴻,李小玉. 光電子.激光. 2014(04)
[3]基于FPGA的快速中值濾波器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 李軼博,李小兵,周嫻. 液晶與顯示. 2010(02)
[4]小波基函數(shù)選擇對(duì)SAR干涉圖去噪的影響[J]. 查顯杰,傅容珊,戴志陽(yáng),劉斌,邵志剛,薛霆虓. 遙感信息. 2008(02)
[5]小波門(mén)限消噪法應(yīng)用中分解層數(shù)及閾值的確定[J]. 張吉先,鐘秋海,戴亞平. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2004(02)
[6]幾種邊緣檢測(cè)算子的比較[J]. 馬艷,張治輝. 工礦自動(dòng)化. 2004(01)
[7]光纖后向拉曼散射的溫度特性及其應(yīng)用[J]. 劉天夫,張步新,陳陽(yáng),陳曉竹,張?jiān)谛? 中國(guó)激光. 1995(09)
碩士論文
[1]基于小波多分辨率分析的控制器的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[D]. 梅欽.吉林大學(xué) 2017
[2]分布式拉曼光纖溫度傳感系統(tǒng)性能提升方法研究[D]. 江海峰.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[3]小波框架的理論與應(yīng)用[D]. 佘澤紅.陜西師范大學(xué) 2006
本文編號(hào):3458650
【文章來(lái)源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-3?OFDR系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖??Figure?1-3?System?structure?diagram?of?OFDR??
圖1-5B-OTDR光纖分布式傳感系統(tǒng)??Figure?1-5?B-OTDR?fiber-optic?distributed?sensing?system??
基于拉曼散射的分布式溫度傳感器結(jié)構(gòu)圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]相位敏感型光時(shí)域反射傳感系統(tǒng)光學(xué)背景噪聲的產(chǎn)生機(jī)理及其抑制方法[J]. 張旭蘋(píng),張益昕,王峰,單媛媛,孫振鉷,胡燕祝. 物理學(xué)報(bào). 2017(07)
[2]基于外差檢測(cè)和前向拉曼放大的新型長(zhǎng)距離相敏光時(shí)域反射儀[J]. 彭正譜,饒?jiān)平?彭飛,吳慧娟,賈新鴻,李小玉. 光電子.激光. 2014(04)
[3]基于FPGA的快速中值濾波器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 李軼博,李小兵,周嫻. 液晶與顯示. 2010(02)
[4]小波基函數(shù)選擇對(duì)SAR干涉圖去噪的影響[J]. 查顯杰,傅容珊,戴志陽(yáng),劉斌,邵志剛,薛霆虓. 遙感信息. 2008(02)
[5]小波門(mén)限消噪法應(yīng)用中分解層數(shù)及閾值的確定[J]. 張吉先,鐘秋海,戴亞平. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2004(02)
[6]幾種邊緣檢測(cè)算子的比較[J]. 馬艷,張治輝. 工礦自動(dòng)化. 2004(01)
[7]光纖后向拉曼散射的溫度特性及其應(yīng)用[J]. 劉天夫,張步新,陳陽(yáng),陳曉竹,張?jiān)谛? 中國(guó)激光. 1995(09)
碩士論文
[1]基于小波多分辨率分析的控制器的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[D]. 梅欽.吉林大學(xué) 2017
[2]分布式拉曼光纖溫度傳感系統(tǒng)性能提升方法研究[D]. 江海峰.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[3]小波框架的理論與應(yīng)用[D]. 佘澤紅.陜西師范大學(xué) 2006
本文編號(hào):3458650
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