相干botdr温度和应变传感系统信号处理技术研究

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1、分类号：学校代码：１００７９密级：华北电力大学硕士学位论文题目：相干ＢＯＴＤＲ温度和应变传感系统信号处理技术研究英文题目：ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｓｉｇｎａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｓｔｒａｉｎｓｅｎｓｉｎｇｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｃｏｈｅｒｅｎｔＢＯＴＤＲ研究生姓名：李成宾专业：通信与信息系统研究方向：现代传感与测量技术导师姓名：李永倩职称：教授２０１０年１月ｌＯ日声明尸明ｌＩＩＩＩＩＩｌＵＩＩＩＩｌｌｌｌＩＩＩＩ＼１７８５９９２本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《相干ＢＯＴＤＲ温度和应变传感系统信号处

2、理技术研究》，是本人在华北电力大学攻读硕士学位期间，在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果。据本人所知，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华北电力大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：关于学位论文使用授权的说明本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定，即：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其他复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学

3、位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤同意学校可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。（涉密的学位论文在解密后遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：华北电力人学硕十学位论文摘要摘要综述了基于ＢＯＴＤＲ技术的光纤传感研究动态，特别对信号处理现状进行了介绍。推导了布旱渊散射传感机理，建立了布罩渊频移和强度与温度和应变的对应关系。设计了基于Ｌａｎｄａｕ．ＰｌａｃｚｅｋＲａｔｉｏ的微波外差检测ＢＯＴＤＲ传感系统，对传感系统的控制方案进行了研究，并在ＬａｂＶＩＥＷ软件平台实现了可调激光器和数据采集卡的计算机控制。详

4、细分析了数字式多点平均去噪算法，实现了布罩渊强度仿真信号和采集信号的去噪，去噪结果表明实现的算法程序正确有效。对基于ＬＭ算法的非线性最小二乘拟合原理进行研究，并在ＬａｂＶＩＥＷ中仿真实现了布旱渊频谱单峰和多峰信号的拟合。完成了基于扫频方式的传感系统信号处理过程的仿真，仿真实现了１０ｋｍ光纤上温度信息的解调。关键词：ＢＯＴＤＲ，信号处理，系统控制，数字式平均，拟合ＡＢＳＴＲＡＣＴＴｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｔｒｅｎｄｏｆｆｉｂｅｒ－ｏｐｔｉｃｓｅｎｓｉｎｇｂａｓｅｄｏｎＢＯＴＤＲｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｈａｓｂｅｅｎｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｗｉｔｈｐａｒｔｉｃｕｌａｒａｔｔｅ

5、ｎｔｉｏｎｔｏｓｉｇｎａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ．ＴｈｅｓｅｎｓｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅｕｓｉｎｇＢｒｉｌｌｏｕｉｎｓｃａｔｔｅｒｉｎｇｈａｓｂｅｅｎａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｔｈｅｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅｓｏｆＢｒｉｌｌｏｕｉｎｓｈｉｆｔａｎｄｉｎｔｅｎｓｉ够ｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｓｔｒａｉｎｈａｖｅｂｅｅｎｆｏｕｎｄｅｄ．ＡＢＯＴＤＲｓｅｎｓｉｎｇｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄ０１１Ｌａｎｄａｕ－ＰｌａｃｚｅｋＲａｔｉｏａｎｄｕｓｉｎｇｍｉｃｒｏｗａｖｅｈｅｔｅｒｏｄｙｎｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｈａｓｂｅｅｎｄｅｓｉｇｎｅｄ，ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｃｈｅｍｅｏｆｔｈｅ

6、ｓｅｎｓｉｎｇｓｙｓｔｅｍｈａｓｂｅｅｎｓｔｕｄｉｅｄａｎｄｔｈｅｔｕｎａｂｌｅｌａｓｅｒａｎｄｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｃａｒｄＣａｎｂｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｂｙｃｏｍｐｕｔｅｒｉｎＬａｂＶｌＥＷ．Ｔｈｅｄｉｇｉｔａｌｍｕｌｔｉ—ｐｏｉｎｔａｖｅｒａｇｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｈａｓｂｅｅｎａｎａｌｙｚｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ，ａｎｄｔｈｅｄｅ—ｎｏｉｓｉｎｇｏｆＢｒｉｌｌｏｕｉｎｉｎｔｅｎｓｉｔｙｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｉｇｎａｌａｎｄａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｓｉｇｎａｌｈａｖｅｂｅｅｎａｃｈｉｅｖｅｄ。Ｔｈｅｄｅ－ｎｏｉｓｉｎｇｒｅｓｕｌｔｐｒｅｓｅｎｔｓｔｈ

7、ａｔｐｒｏｇｒａｍｏｆａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｃｏｒｒｅｃｔａｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅ．ＴｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｎｏｎｌｉｎｅａｒｌｅａｓｔｓｑｕａｒｅｆｉｔｔｉｎｇｂａｓｅｄｏｎＬＭａｌｇｏｒｉｔｈｍｈａｓｂｅｅｎｓｔｕｄｉｅｄａｎｄｔｈｅｆｉｔｔｉｎｇｏｆｓｉｍｕｌａｔｉｏｎＢｒｉｌｌｏｕｉｎｓｐｅｃｔｒｕｍｗｉｔｈｓｉｎｇｌｅ—ｐｅａｋａｎｄｍｕｌｔｉ—ｐｅａｋｈａｓｂｅｅｎｒｅａｌｉｚｅｄ．ＢｙｓｉｍｕｌａｔｉｎｇｓｉｇｎａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｏｆＢＯＴＤＲｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｃａｎｎｉｎｇ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎｆｏｒ

8、ｍａｔｉｏｎＣａｎｂｅｄｅｍｏｄｕｌａ