光纖測溫系統(tǒng)信號處理方法的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著對光纖與光纖器件研究的深入，作為檢測器件的光纖傳感器也越來越受到人們的重視。近一段時期，光纖傳感技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，目前已在科學(xué)研究與工程應(yīng)用領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。分布式光纖溫度傳感器作為光纖傳感器的一個重要分支，也隨著其技術(shù)的不斷成熟漸漸的在各種工程當(dāng)中得到了應(yīng)用。 分布式光纖測溫系統(tǒng)的信號采集和數(shù)據(jù)后處理是系統(tǒng)的核心部分。該部分的檢測精度和速度決定了整個系統(tǒng)的測量精度，空間分辨率，采集速度以及最后的請求響應(yīng)時間。如何提

2、高系統(tǒng)各個部分的處理速度，協(xié)調(diào)好數(shù)據(jù)傳輸，成為設(shè)計分布式光纖測溫系統(tǒng)的關(guān)鍵。 論文深入的分析了分布式光纖測溫系統(tǒng)的測溫原理，并對系統(tǒng)光路、高速采集電路和軟件濾波部分提出了改進(jìn)方案。通過對系統(tǒng)各部分的改進(jìn)，提高了分布式光纖測溫系統(tǒng)的響應(yīng)時間和測量精度等性能指標(biāo)。 論文詳細(xì)介紹了分布式光纖測溫系統(tǒng)的系統(tǒng)光路部分、高速A/D采集電路部分和軟件設(shè)計部分的信號處理方法。在系統(tǒng)光路設(shè)計部分通過計算給出了光纖耦合器的最佳分光比，使系統(tǒng)

3、光路部分的信號信噪比得到提高。在高速A/D采集電路部分，本文設(shè)計了高速緩存機制可以有效的將采集到的數(shù)據(jù)輸出到DSP中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。在軟件設(shè)計部分，針對分布式光纖測溫系統(tǒng)測量周期過長的問題，在保證系統(tǒng)的時間分辨率和空間分辨率的前提下，本文提出了一種自適應(yīng)閾值小波濾波算法。該算法能夠通過訓(xùn)練信號來確定各尺度下的非線性閾值函數(shù)參數(shù)，然后采用閾值自適應(yīng)的小波濾波進(jìn)行溫度信號濾波。實驗證明，該算法能夠在有效縮短溫度測量周期的同時提高系統(tǒng)的精確性。