改进的马赫-曾德尔干涉仪的光纤传感定位系统

为提高光纤传感定位系统的定位精度,结合传统DMZI定位方法和普通光路技术的优点,提出了一种基于普通光路技术的双马赫-曾德尔干涉仪光纤传感定位系统。采用互相关时延算法对信号进行滤波降噪,有效减小了噪声信号,时差的准确性得到大幅提高。结果表明,在相同条件下,与传统的DMZI光纤传感定位系统相比,基于普通光路的双马赫-曾德尔干涉仪的光纤传感定位系统的定位灵敏度更高,定位稳定性更好,定位误差更小。该研究验证了改进后的系统能有效提高定位精度和定位稳定性,可以提高煤矿井下应急救援的效率。

双M-Z型光纤振动传感器分级互相关定位方法

为提高双马赫-曾德尔(M-Z)干涉型分布式光纤传感器对振动事件的定位速度,提出了一种分级互相关定位方法。首先,对双向干涉信号降采样,通过互相关运算进行初步定位;然后,原始干涉信号在初步定位结果附近进行局部互相关以获得振动事件的精确位置。实验结果表明:和传统互相关方法相比,该方法在保证定位精度的前提下,能够缩短双M-Z干涉型光纤振动传感器的定位时间,提高定位效率。

基于双MZ干涉原理的光纤微振动传感器关键技术

针对市场上分布式光纤振动传感器的定位精度和灵敏度低、误报率高的问题,提出一种基于双马赫-曾德尔(MZ)干涉原理的光纤微振动传感器,介绍了该传感器的结构、相干检测技术和入侵事件模式识别技术。实验结果表明:该传感器的单次触发的探测率>99.7%,多次触发的探测率=100%,单次误报率<1%。

基于分布式光纤振动传感技术的汽车排气管漏气检测方法研究

针对汽车尾气泄漏检测问题,提出一种基于分布式光纤振动传感检测技术的尾气泄漏检测方法。首先,通过在汽车尾气管上安装传感器捕捉尾气泄漏引起的局部气压扰动导致的光纤光信号强度和相位变化,采用基于双马赫-曾德尔干涉结构的分布式振动传感系统和微分交叉算法解调双端振动信号,其次,利用互相关时延算法精确定位泄漏位置,在仿真测试中通过压电陶瓷装置模拟泄漏情况,设置2m光纤长度,实现了0.01m的定位精度,验证了所提出方法的可行性。

改进的HHT变换在光纤振动模式识别中的应用

针对双马赫-曾德尔(M-Z)干涉型光纤振动传感系统输出信号非线性、非平稳特点,提出基于互补总体经验模态分解(CEEMD)的希尔伯特-黄变换(HHT)模式识别算法。该算法采用CEEMD将振动信号分解成多个本征模态函数(IMF),利用各阶IMF的归一化自相关函数筛选出噪声分量进行中值滤波;然后对各阶IMF分量做Hilbert变换,基于Hilbert边际能量谱构造特征向量;最后利用概率神经网络(PNN)实现振动信号的模式识别。对四种典型光纤振动信号的实验验证表明,算法的平均正确识别率最低可达85%。

相位漂移对相位编码QKD系统及截获-重发攻击的影响研究

针对相位编码量子密钥分发(QKD)系统中存在的相位漂移和截获-重发攻击,分析了双马赫-曾德尔干涉仪QKD系统,给出了探测器的输入信号模型,计算了系统量子误码率及窃听信息量,并为提高密钥生成率提供了一种可能的方法。研究表明,相位漂移会使系统误码率增加,稳定性降低;相比理想的截获-重发攻击,窃听信息量有所下降,因此密性放大过程对窃听信息的估计值可以相对减小,最终密钥生成率得以提高。在不考虑传输光纤中的相位相对漂移时,误码率随相位漂移角度呈余弦变化,全部截获-重发攻击时的变化周期是无窃听时的一半,变化频率更加剧烈。55%部分窃听时,若合法通信者选择误码阈值为15%,窃听者可获得25.5%的信息量且不被发现。