編碼瑞利BOTDA系統(tǒng)傳感技術(shù)研究.pdf

1、本文介紹了分布式光纖傳感技術(shù)的發(fā)展背景和現(xiàn)狀，主要闡述了布里淵光時(shí)域分析(BOTDA)的研究現(xiàn)狀，論述了光纖中的布里淵散射特性，揭示了其與溫度和應(yīng)變的關(guān)系。分析了基于編碼的瑞利BOTDA的傳感理論及性能，并對(duì)編碼瑞利BOTDA實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了研究與設(shè)計(jì)。
　　首先針對(duì)編碼瑞利BOTDA系統(tǒng)中的編碼技術(shù)即格雷碼和Simplex(簡(jiǎn)稱S)碼技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，分析其編解碼原理；深入研究格雷碼和S碼在瑞利BOTDA系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)方法，并對(duì)編

2、碼瑞利BOTDA系統(tǒng)的信噪比改善量進(jìn)行了理論分析和仿真驗(yàn)證。
　　其次分析了基于雪崩光電二極管(APD)檢測(cè)和S編碼的瑞利BOTDA系統(tǒng)中的兩種噪聲，隨機(jī)散粒噪聲和熱噪聲。隨機(jī)散粒噪聲功率和信號(hào)功率有關(guān)，而熱噪聲功率主要取決于APD光電檢測(cè)器的性能、與信號(hào)功率無(wú)關(guān)。由系統(tǒng)中與兩種噪聲相關(guān)的電流波動(dòng)的方差和S碼的編解碼規(guī)則可得編碼系統(tǒng)的均方誤差，由此推導(dǎo)了系統(tǒng)信噪比和編碼增益公式，并利用MATLAB進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
　　最后設(shè)