分布式光纖傳感周界系統的研究與實現.pdf

1、隨著社會經濟的快速發(fā)展和科學技術的不斷進步，以光纖作為傳輸媒介的光纖通信技術和以光纖的導波理論為基礎的光纖傳感技術在人們生活的各個領域得到了廣泛的應用?；诜植际焦鈧鞲屑夹g的周界安防系統由于監(jiān)測范圍廣、響應靈敏度高、能耗低、適應復雜惡劣的環(huán)境等優(yōu)點，獲得了社會的認可和青睞。但如何提高系統的監(jiān)測能力，降低虛警率是一個難題。
　　解決這一難題可從兩個方面入手：一是優(yōu)化傳感器結構，使系統能夠更好地感知和記錄外界擾動；二是優(yōu)化系統的信號處

2、理算法，更好地把握振動信號的特征，提高算法識別能力。目前對傳感結構的研究已比較成熟，而振動信號處理算法的研究則相對滯后。本論文通過對分布式傳感結構和信號處理算法的研究，抓住光纖振動信號的時頻特征，引入時頻分析技術進行光纖振動信號的處理。
　　本論文在對分布式傳感原理進行介紹的基礎上，重點分析了幾種干涉型分布式傳感器，并對各自的優(yōu)勢和缺陷進行了說明，最終選擇馬赫-澤德分布式光傳感器作為系統開發(fā)的傳感結構；在對傳感器信號特征進行分析的

3、基礎上，介紹了常用的時域、頻域信號處理算法，引入了時頻分析技術，分析了各算法的適用場景和不足，最終選擇了一種頻域處理算法和時頻分析算法進行對比研究。然后對整個系統的架構進行了闡述，重點對上位機的信號處理模塊、數據存儲模塊以及上位機和下位機的通信模塊進行了詳細介紹。
　　最后設計完成了上述頻域處理算法和時頻分析算法，分別采用這兩種算法對強干擾環(huán)境中的入侵信號進行了識別測試，結果表明時頻分析算法的識別準確性更高，可以加以改進應用到光纖