基于Φ-OTDR的分布式扰动传感系统定位算法研究

发布时间：2021-10-26 02:33

　　基于相敏光时域反射仪（Phase-Sensitive Optical Time Domain Reflectometer,Φ-OTDR）的分布式传感系统以其高灵敏度、可实现长距离的分布式传感、抗电磁干扰能力强、体积小、重量轻等独特的优势被广泛应用于周界安防领域。本文针对现有的基于Φ-OTDR的分布式传感系统存在的问题,以提高传感光纤远端扰动信号信噪比、实现多点扰动事件定位为目标,提出了一种基于模拟退火（Simulated Annealing algorithm,SA）的小波阈值去噪算法,并结合二维边缘检测方法,有效实现多点扰动事件定位。论文完成的主要工作及取得的成果如下:1、分析了基于Φ-OTDR的分布式传感系统能够检测微弱扰动的传感原理,并对Φ-OTDR技术的光学背景噪声来源进行了研究。研究结果表明:激光器频率漂移引起的光源噪声和光纤双折射引起的偏振相关噪声,是Φ-OTDR技术的主要光学背景噪声。系统的理论分析和噪声来源的研究为后续的信号降噪奠定了基础。2、研究小波阈值去噪（Wavelet Threshold De-noising,WTD）算法对振动信号的降噪效果,旨在通过信号处理来... 

【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－３?ＯＦＤＲ系统结构图??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?Ｓｙｓｔｅｍ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＯＦＤＲ??

图１－５Ｂ－ＯＴＤＲ光纤分布式传感系统??Ｆｉｇｕｒｅ?１－５?Ｂ－ＯＴＤＲ?ｆｉｂｅｒ－ｏｐｔｉｃ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ?ｓｅｎｓｉｎｇ?ｓｙｓｔｅｍ??

基于拉曼散射的分布式温度传感器结构图

【参考文献】：
期刊论文
[1]相位敏感型光时域反射传感系统光学背景噪声的产生机理及其抑制方法[J]. 张旭苹,张益昕,王峰,单媛媛,孙振鉷,胡燕祝.  物理学报. 2017(07)
[2]基于外差检测和前向拉曼放大的新型长距离相敏光时域反射仪[J]. 彭正谱,饶云江,彭飞,吴慧娟,贾新鸿,李小玉.  光电子.激光. 2014(04)
[3]基于FPGA的快速中值滤波器设计与实现[J]. 李轶博,李小兵,周娴.  液晶与显示. 2010(02)
[4]小波基函数选择对SAR干涉图去噪的影响[J]. 查显杰,傅容珊,戴志阳,刘斌,邵志刚,薛霆虓.  遥感信息. 2008(02)
[5]小波门限消噪法应用中分解层数及阈值的确定[J]. 张吉先,钟秋海,戴亚平.  中国电机工程学报. 2004(02)
[6]几种边缘检测算子的比较[J]. 马艳,张治辉.  工矿自动化. 2004(01)
[7]光纤后向拉曼散射的温度特性及其应用[J]. 刘天夫,张步新,陈阳,陈晓竹,张在宣.  中国激光. 1995(09)

硕士论文
[1]基于小波多分辨率分析的控制器的设计及实现[D]. 梅钦.吉林大学 2017
[2]分布式拉曼光纤温度传感系统性能提升方法研究[D]. 江海峰.合肥工业大学 2016
[3]小波框架的理论与应用[D]. 佘泽红.陕西师范大学 2006



本文编号：3458650