分布式光纤测温系统信号处理方法的研究

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1、原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：塞宝盔El期：塑虐：呈：翌关于学位论文使用授权的声明本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段

2、保存论文和汇编本学位论文。(保密论文在解密后应遵守此规定)论文作者签名：皂宝五导师签名弛期：必山东大学硕士学位论文目录摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．IABSTl认cT⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．III1绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．11．1引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．11．2分布式光纤测温系统的研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．21．3分布式光纤测温系统的发展趋势及应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．41．4本文的主要研究内容及结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯52分布式光纤测温系统的传感原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．72．1光纤

3、后向散射的分类⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯72．1．1瑞利散射⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．72．1．2布里渊散射⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．82．1．3拉曼散射⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．92．2拉曼散射理论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．92．3拉曼分布式光纤测温的原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1l2．3．1OTDR技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1l2．3．2光纤的后向自发拉曼散射温度效应⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．122．3．3温度信号解调方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．142．3．4定标区的设定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．152．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯

4、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．163分布式光纤测温系统的分析与设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．173．1分布式光纤测温系统总体方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．173．1．1系统的组成结构及各模块分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯173．1．2系统的测量机理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯203．2分布式光纤测温系统性能参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．213．2．1温度分辨率⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯213．2．2空间分辨率⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．213．2．3测量时间⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯．22山东大学硕士学位论文3．2．4测量精度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯233．3分布式

5、光纤测温系统的稳定性及信噪比分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．243．3．1系统的稳定性分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．243．3．2系统信噪比分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯253．4去噪必要性及信噪比改善⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯273．4．1拉曼散射温度信号去噪的必要性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．273．4．2数字累加平均对信噪比的改善⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯283．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．304数据采集和处理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．314．1数据累加滤波系统设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．314．1．1现场可编程门阵列FPGA概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯；⋯⋯314．1

6、．2系统方案的确定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯314．1．3系统中涉及到的几种信号⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．324．1．4系统的采集累加过程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．334．2数据累加滤波器中各模块的设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯364．2．1符号扩展模块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．364．2．2加法器模块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．374．2．3锁存模块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．⋯⋯．384．2．4RAM模块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯384．2．5RAM读写地址控制模块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯404．2．6激光采样点控制信号和RAM写控制信号发生模块⋯⋯⋯．．41

7、4．2．7累加滤波系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯．434．3各模块及整个系统的仿真实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．434．3．1符号扩展模块的仿真⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯．434．3．2加法器模块的仿真⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．434．3．3锁存模块的仿真⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯444．3．4RAM模块的仿真⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯444．3．5RAM读、写地址控制模块的仿真⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．454．3．6激光采样点控制信号和RAM写控制信号发生模块的仿真⋯．．46山东大学硕士学位论文4．3．7整个系统的仿真实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．474．4本章小结⋯⋯⋯

8、⋯⋯⋯⋯⋯