光纤周界防区入侵事件的识别方法研究

发布时间：2024-03-22 21:51

　　随着光纤传感技术的迅猛发展,其在安防领域的应用也逐渐显现出与众不同的优势。但在光纤周界安防系统中,人为入侵事件经常被误判为非人为入侵事件,这样不仅浪费掉大量的人力和物力,而且还严重地危及人民群众的生命财产安全。因此如何设计出一种可靠且高效的光纤周界入侵探测系统,使其可以迅速且无误地识别人为入侵事件和非人为入侵事件,这一直吸引着很多研究人员的注意。但到目前为止,这仍然是一项急需解决的难题。针对如何降低光纤周界入侵事件的误报率,本文从光路结构的选择,信号特征提取算法的优化以及神经网络模型的选取这三个方面进行深入地分析,并因此设计出了两种不同的入侵事件识别方法,其主要研究内容如下:1.本文介绍了单模-多模-单模(SMS)光纤结构作为周界防区传感单元的设计原理,并采集了四种典型的入侵事件,即包含敲击事件和摇晃事件的人为入侵事件和包含刮风事件和下雨事件的非人为入侵事件。2.针对施加在多模光纤上的入侵信号,提出了两种不同的特征提取方法。其一是利用小波阈值去噪结合短时傅里叶变换(STFT)对入侵信号作时频分析以得到时频图,然后将时频图转为黑白图并将其分成训练集和测试集;其二是将入侵信号通过滤波器组进...

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1光纤光栅型传感光路结构示意图

华侨大学硕士学位论文6图2.1光纤光栅型传感光路结构示意图光纤光栅型传感方案有着众多的独立传感单元，使其具着很强的抗干扰能力和精确的定位能力，且不易受光源性能和连接损耗的影响。但在大范围的场景应用中仍存在着明显的劣势，如昂贵的系统设备，复杂的解调过程。此外，其单位性价比随着光纤光....

图2.2OTDR型光纤传感光路结构示意图

第2章周界防区光路搭建及入侵信号采集7图2.2OTDR型光纤传感光路结构示意图相位OTDR分布式光纤传感可以判断和定位发生在长距离光纤上的振动源信号，其具有着探测精度高，且无需使用价格昂贵的探测器等优点。但当其在长距离光纤的应用过程中，其体现出了复杂的光路结构，从而导致了昂贵的系....

图2.3M-Z型光纤传感光路结构示意图

华侨大学硕士学位论文8图2.3M-Z型光纤传感光路结构示意图M-Z型传感光路的结构相对简单实用，信号解调上也不会过于繁琐，且对光源的要求不高，并可以实现多点扰动检测。但该结构也存在着明显的缺点，如较低的信噪比，且由于M-Z型光纤光路有着过高的灵敏度，使得该光路结构在探测中容易受到....

图2.4SMS光纤结构示意图

华侨大学硕士学位论文8图2.3M-Z型光纤传感光路结构示意图M-Z型传感光路的结构相对简单实用，信号解调上也不会过于繁琐，且对光源的要求不高，并可以实现多点扰动检测。但该结构也存在着明显的缺点，如较低的信噪比，且由于M-Z型光纤光路有着过高的灵敏度，使得该光路结构在探测中容易受到....

本文编号：3935001