时分/波分/空分混合复用的蜂窝形光纤光栅传感网络研究
发布时间：2023-01-12 15:42
光纤传感器由于具有抗电磁干扰、电绝缘、耐腐蚀、灵敏度高、重量轻、体积小、可多参数测量等优点,在基础设施、国防安全、生物医学、石油化工等众多领域被广泛应用。而光纤光栅传感器除了具有普通光纤传感器的众多优点之外,还具有易组网测量、大容量复用和波长解调等特点,因此在组建光纤传感网络方面有广阔的应用前景。而大规模工程应用对光纤光栅传感网络的复用容量和维护成本都有严格要求。如何在增大复用容量的同时降低维护成本是当前光纤光栅传感网络发展面临的主要问题。对此,本文提出一种时分/波分/空分混合复用的蜂窝形光纤光栅传感网络。基于蜂窝形拓扑结构易于扩展的特点,一方面采用时分/波分/空分混合复用技术最大程度上提高了网络复用能力;另一方面通过在蜂窝形结构中添加链路保护节点来提高网络的可靠性,从而降低了维护成本。本文的主要研究方法如下:从几何角度论证了采用蜂窝形拓扑结构可以有效地降低组网成本,从统计学角度分析出蜂窝形拓扑结构的扩展存在一定的统计学规律。基于对光纤光栅传感组网技术和光纤光栅传感系统组成的研究,从常用的组网技术和系统组成中选取满足本文设计要求的最佳组合。在对蜂窝形光纤光栅传感网络的可靠性进行研究时,...
【文章页数】：48 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外发展现状
1.2.1 光纤光栅发展历程
1.2.2 光纤光栅传感网络研究现状
1.3 论文主要内容和结构安排
第二章 光纤光栅传感网络的理论基础
2.1 光纤光栅传感原理
2.2 光纤光栅传感网络解调技术
2.2.1 匹配光纤光栅滤波法
2.2.2 可调谐光纤F-P滤波器法
2.2.3 非平衡M-Z干涉仪法
2.2.4 成像光谱法
2.3 光纤光栅传感网络复用技术
2.3.1 时分复用技术
2.3.2 波分复用技术
2.3.3 空分复用技术
2.4 光纤光栅传感网络拓扑结构
2.4.1 总线型拓扑结构
2.4.2 环形拓扑结构
2.4.3 星形拓扑结构
2.4.4 树形拓扑结构
2.5 光纤光栅传感网络自愈技术
2.6 本章小结
第三章 蜂窝形光纤光栅传感网络设计
3.1 蜂窝形拓扑结构研究
3.2 时分/波分/空分混合复用技术
3.3 蜂窝形光纤光栅传感系统组成
3.4 时分/波分/空分混合复用的蜂窝形光纤光栅传感网络方案
3.5 本章小结
第四章 蜂窝形光纤光栅传感网络可靠性研究
4.1 蜂窝形光纤光栅传感网络损耗计算
4.2 蜂窝形光纤光栅传感网络自愈性分析
4.3 蜂窝形光纤光栅传感网络可靠性优化
4.4 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 研究展望
参考文献
个人简历 在读期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于光纤光栅的围岩应力监测技术研究[J]. 李虎威,方新秋,梁敏富,薛广哲. 工矿自动化. 2015(11)
[2]FBG弯曲传感在滑坡预警监测中的应用研究[J]. 李洪才,刘春桐,冯永保,周召发,何祯鑫. 光电子·激光. 2015(02)
[3]啁啾光纤光栅的光谱特性研究[J]. 宋维彬,景燕敏,张丰伟,关袁玉,吴晟,李川. 传感器与微系统. 2014(05)
[4]基于翼表温度测量的光纤Bragg光栅传感器研究[J]. 王晓钢,曾捷,梁大开,刘宏月,徐海伟. 压电与声光. 2011(05)
[5]分布式光纤光栅测温技术在线监测电缆温度[J]. 甘维兵,王立新,张翠. 激光与红外. 2011(05)
博士论文
[1]新型光纤光栅传感技术研究[D]. 庞丹丹.山东大学 2014
[2]多波长、单纵模光纤激光器的研究[D]. 冯素春.北京交通大学 2010
硕士论文
[1]基于光纤光栅传感器的巷道矿压在线监测系统构建及应用[D]. 胡秀坤.中国矿业大学 2017
[2]光纤传感网自愈性研究[D]. 陈志童.天津大学 2014
[3]基于FPGA的光纤光栅解调系统研究[D]. 赵一柱.南昌航空大学 2013
[4]高速光纤光栅解调系统数据传输与监测软件设计[D]. 唐智浩.武汉理工大学 2013
[5]光纤光栅制作及传感技术[D]. 张玉.北京邮电大学 2010
[6]基于光纤光栅波/时分复用传感网络研究[D]. 兰海军.燕山大学 2010
本文编号：3730091
【文章页数】：48 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外发展现状
1.2.1 光纤光栅发展历程
1.2.2 光纤光栅传感网络研究现状
1.3 论文主要内容和结构安排
第二章 光纤光栅传感网络的理论基础
2.1 光纤光栅传感原理
2.2 光纤光栅传感网络解调技术
2.2.1 匹配光纤光栅滤波法
2.2.2 可调谐光纤F-P滤波器法
2.2.3 非平衡M-Z干涉仪法
2.2.4 成像光谱法
2.3 光纤光栅传感网络复用技术
2.3.1 时分复用技术
2.3.2 波分复用技术
2.3.3 空分复用技术
2.4 光纤光栅传感网络拓扑结构
2.4.1 总线型拓扑结构
2.4.2 环形拓扑结构
2.4.3 星形拓扑结构
2.4.4 树形拓扑结构
2.5 光纤光栅传感网络自愈技术
2.6 本章小结
第三章 蜂窝形光纤光栅传感网络设计
3.1 蜂窝形拓扑结构研究
3.2 时分/波分/空分混合复用技术
3.3 蜂窝形光纤光栅传感系统组成
3.4 时分/波分/空分混合复用的蜂窝形光纤光栅传感网络方案
3.5 本章小结
第四章 蜂窝形光纤光栅传感网络可靠性研究
4.1 蜂窝形光纤光栅传感网络损耗计算
4.2 蜂窝形光纤光栅传感网络自愈性分析
4.3 蜂窝形光纤光栅传感网络可靠性优化
4.4 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 研究展望
参考文献
个人简历 在读期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于光纤光栅的围岩应力监测技术研究[J]. 李虎威,方新秋,梁敏富,薛广哲. 工矿自动化. 2015(11)
[2]FBG弯曲传感在滑坡预警监测中的应用研究[J]. 李洪才,刘春桐,冯永保,周召发,何祯鑫. 光电子·激光. 2015(02)
[3]啁啾光纤光栅的光谱特性研究[J]. 宋维彬,景燕敏,张丰伟,关袁玉,吴晟,李川. 传感器与微系统. 2014(05)
[4]基于翼表温度测量的光纤Bragg光栅传感器研究[J]. 王晓钢,曾捷,梁大开,刘宏月,徐海伟. 压电与声光. 2011(05)
[5]分布式光纤光栅测温技术在线监测电缆温度[J]. 甘维兵,王立新,张翠. 激光与红外. 2011(05)
博士论文
[1]新型光纤光栅传感技术研究[D]. 庞丹丹.山东大学 2014
[2]多波长、单纵模光纤激光器的研究[D]. 冯素春.北京交通大学 2010
硕士论文
[1]基于光纤光栅传感器的巷道矿压在线监测系统构建及应用[D]. 胡秀坤.中国矿业大学 2017
[2]光纤传感网自愈性研究[D]. 陈志童.天津大学 2014
[3]基于FPGA的光纤光栅解调系统研究[D]. 赵一柱.南昌航空大学 2013
[4]高速光纤光栅解调系统数据传输与监测软件设计[D]. 唐智浩.武汉理工大学 2013
[5]光纤光栅制作及传感技术[D]. 张玉.北京邮电大学 2010
[6]基于光纤光栅波/时分复用传感网络研究[D]. 兰海军.燕山大学 2010
本文编号：3730091
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3730091.html
