相位敏感光时域反射系统模式识别方法综述

基于相位敏感的光时域反射系统(Ф-OTDR)是一种新型的分布式光纤扰动传感系统。随着应用需求的不断细化,单纯对外部侵扰活动的检测及定位已无法满足实际需要,亟待对检测到的信号进行准确的分类识别。在检测到侵扰信号的同时,如何能准确判别入侵事件的类别,减少误报率和漏报率是分布式光纤扰动传感系统研究的关键问题。文中主要针对分布式光纤扰动传感系统的原理进行了简要的介绍,将现有的扰动信号特征提取的方法和分类器设计的方法进行归纳和分类,并对识别结果进行总结和对比以方便研究人员根据应用环境的差异以及待测信号的特征,准确选择适合的信号模式识别方法,促进研究人员对分布式光纤扰动传感系统模式识别方法进行更为深入的研究。

智能防盗车锁跟踪系统设计

设计了一种可自动定位的智能防盗车锁跟踪系统,以STC12C5A60S2单片机作为控制器,辅以液晶显示屏(LCD)显示模块、声光报警模块、全球移动通信系统(GSM)通信模块、GPS定位模块、加速度模块等功能模块。系统可以实现无人状态下的声光防盗功能,同时在被盗后可以进行定位并通过GSM通信模块短信通知车主。测试结果表明:定位误差小于5 m,信息更新速度不低于0.2次/min。

相位敏感光时域反射系统的时钟同源I/Q解调方法

提出一种基于时钟同源I/Q解调的相位敏感光时域反射系统解调方法.分析了调制信号与混频信号非同源不一致对解调结果的影响,采用声光调制器调制信号、斩波信号与I/Q混频信号时钟同源的方法以消除残余频率的影响.实验采用双压电陶瓷作为扰动源,通过I/Q解调实时获得后向瑞利散射光幅值和相位,进而实现扰动的定位和还原.实验结果表明,该系统能有效地探测到5km和9km处的正弦扰动,定位信号信噪比分别达17.8dB和16dB,相位解调结果准确还原正弦扰动,与正弦曲线的拟合系数分别为0.994和0.991,均方根误差分别为0.116和0.141.实验进一步验证了该方法能够测得不同扰动幅度下的相位正弦变化曲线,并能准确得到不同扰动频率,且扰动位置处相位变化幅度与扰动强度具有良好的线性关系,线性拟合系数达0.992,均方根误差为0.499,均优于非同源解调结果.

光纤干涉式振动传感器中顺变柱体刚度系数的计算方法

从能量分配角度分析了光纤干涉式顺变柱体传感器的工作原理,给出了复合顺变柱体的等效刚度系数计算公式。采用有限元分析方法对复合顺变柱体进行固有频率的仿真,并得出光纤缠绕起始位置应该距离中间惯性振子5mm的结论;实验采用固有频率测量的方法间接计算顺变柱体的等效刚度系数,对三个顺变柱体传感器进行的测量实验结果表明,该方法可作为顺变柱体复合刚度系数计算的依据。

相位敏感光时域反射系统数字正交解调算法分析及改进研究

对相位敏感光时域反射系统数字正交解调算法进行了研究。分析了正交解调算法中数字滤波器群延时对系统定位精度的影响,提出采用重定位方法矫正定位误差;同时,研究了系统空间分辨率受正交解调算法中数字滤波器的影响,并通过仿真和实验,验证并分析了上述问题。结果表明,重定位方法可消除正交解调算法中数字滤波器造成的定位误差,系统空间分辨率由系统结构与数字滤波器共同决定,且由数字滤波器决定的空间分辨率随数字滤波器阶数的增加而增加。实验中解调选择112阶滤波器较佳。