分布式光纖傳感周界系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，以光纖作為傳輸媒介的光纖通信技術(shù)和以光纖的導(dǎo)波理論為基礎(chǔ)的光纖傳感技術(shù)在人們生活的各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。基于分布式光傳感技術(shù)的周界安防系統(tǒng)由于監(jiān)測(cè)范圍廣、響應(yīng)靈敏度高、能耗低、適應(yīng)復(fù)雜惡劣的環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，獲得了社會(huì)的認(rèn)可和青睞。但如何提高系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)能力，降低虛警率是一個(gè)難題。
　　解決這一難題可從兩個(gè)方面入手：一是優(yōu)化傳感器結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)能夠更好地感知和記錄外界擾動(dòng)；二是優(yōu)化系統(tǒng)的信號(hào)處

2、理算法，更好地把握振動(dòng)信號(hào)的特征，提高算法識(shí)別能力。目前對(duì)傳感結(jié)構(gòu)的研究已比較成熟，而振動(dòng)信號(hào)處理算法的研究則相對(duì)滯后。本論文通過(guò)對(duì)分布式傳感結(jié)構(gòu)和信號(hào)處理算法的研究，抓住光纖振動(dòng)信號(hào)的時(shí)頻特征，引入時(shí)頻分析技術(shù)進(jìn)行光纖振動(dòng)信號(hào)的處理。
　　本論文在對(duì)分布式傳感原理進(jìn)行介紹的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)分析了幾種干涉型分布式傳感器，并對(duì)各自的優(yōu)勢(shì)和缺陷進(jìn)行了說(shuō)明，最終選擇馬赫-澤德分布式光傳感器作為系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的傳感結(jié)構(gòu)；在對(duì)傳感器信號(hào)特征進(jìn)行分析的

3、基礎(chǔ)上，介紹了常用的時(shí)域、頻域信號(hào)處理算法，引入了時(shí)頻分析技術(shù)，分析了各算法的適用場(chǎng)景和不足，最終選擇了一種頻域處理算法和時(shí)頻分析算法進(jìn)行對(duì)比研究。然后對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)進(jìn)行了闡述，重點(diǎn)對(duì)上位機(jī)的信號(hào)處理模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊以及上位機(jī)和下位機(jī)的通信模塊進(jìn)行了詳細(xì)介紹。
　　最后設(shè)計(jì)完成了上述頻域處理算法和時(shí)頻分析算法，分別采用這兩種算法對(duì)強(qiáng)干擾環(huán)境中的入侵信號(hào)進(jìn)行了識(shí)別測(cè)試，結(jié)果表明時(shí)頻分析算法的識(shí)別準(zhǔn)確性更高，可以加以改進(jìn)應(yīng)用到光纖