基于BIC准则模型选择的光纤光栅波长温度拟合研究.pdf

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1、第27卷第2期传感技术学报Vo1．27No．2CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSFeb．20142014年2月ResearchofFiberGratingWavelength-TemperatureFittingBasedonBICCriterionforModelSelectionJIAGuiwen，ZHANGJingchuan，CHENDewang，WANGLijuan(1．StateKeyLaboratoryofRailTr~ffieControlandSafety，BeijingJiaotong

2、University，Beifng100044，China；2．BeijingInstituteof~aeeeraftEnvironmentEngineering，Beijing100094，China)Abstract：AmethodofpolynomialfittingandBICcriterionformodelselectionisintroducedintothefibergratingtemperaturedemodulationsystem．Themethodensuresengineeringapplicationduet

3、oitsgoodreal—timeperformanceandeasytoimplement．Fieldtestresultsshowthatthe6optimalpolynomialmodelperformsbestinthenumberofmodelparametersandtheerror．Moreover，thepreviouserrorprovidesreferenceforfurtherresearch．Keywords：fibergrating；BICcriterion；temperaturedemodulation；fit

4、tingEEACC：7230E；7320Rdoi：10．3969／j．issn．1004—1699．2014．02．014基于BIC准则模型选择的光纤光栅波长温度拟合研究术贾桂文，张景川，陈德旺，王丽娟(1．北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室，北京100044；2．北京卫星环境_T程研究所，北京100094)摘要：针对现有光纤光栅温度解调系统的波长温度信息，提出将多项式拟合和BIC准则应用到光纤光栅温度解调系统中，该方法具有实时性好、易实现等特点，保证了工程性应用的前提。现场试验数据结果表明，6次多项式模型在模型参数和误差要求上

5、最佳，同时，此时的误差为后续研究提供了参考。关键词：光纤光栅；BIC准则；温度解调；拟合中图分类号：TP212．1文献标识码：A文章编号：1004—1699(2014)02—0217—03光纤光栅因其易于光纤连接、低损耗、光谱特性间的关系，确定光纤各小区段上能量转移达到最大好、可靠性高等特点，以及其制作技术的不断成熟和应时的频率差，进而得到温度和应变的信息，实现分布用研究的不断深入，近年来得到广泛关注。同时，作为式测量的探讨，但其测量结构比较复杂的物体时，需传感元件，它有其他传感器无可比拟的优点，即感应的要布置更多的光纤传感器J。此外，常

6、用的解调方信息采用波长编码，而波长这一参量不受光源功率的法还有匹配光纤光栅可调滤波检测法、非平衡M波动和连接损耗或耦合损耗的影响。国内外从事光纤—z干涉仪法、可调光纤F—P滤波检测法。。、可调光栅相关研究的学者，分别在光纤光栅的理论、形成机窄带光源检测法等，上述这些解调方法大多基于理、写入技术、封装结构、不同物理量传感器设计、传感硬件解调。同时，还有相关学者尝试从解调算法上网络调制解调及工程应用等方面做了大量研究1-2]。进行研究，如2006年比利时C．Caucheteur等提出将外界温度的改变使得光纤光栅中心波长发生漂Nelder—Me

7、ad单纯形算法引入到对保偏光纤光栅传移，即温度的变化量会体现在波长的变化上，当材料感器的检测中J，该算法比较简单，但收敛速度较确定后，光纤光栅对温度的灵敏度系数是与材料系数慢，适合变元数不是很多的方程求极值，丁晖将粒子相关的常数，这就从理论上保证了以光纤光栅作为温群优化算法应用到光纤光栅传感器波长解调中_9J。度传感器可以得到很好地线性输出。正是这一特性，以上硬件方法灵活性比较差，而提出的几种解调算近几年，光纤光栅在工程测温上得到广泛应用。法，不易实现，实时性不好，同时，现有研究多针对波本文研究的重点是传感网络的温度解调部分。长解调¨“J

8、，为此，基于温度解调，本文提出将多项对此，聂俊提出根据光纤布里渊频移和温度、应变之式拟合与BIC模型选择应用到光纤光栅解调系统。项目来源：教育部基本业务费项目(2012TBMO16)收稿日期：