基于光纤传感的入侵检测信号提取与识别算法-论文.pdf

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1、第24卷第6期计算机技术与发展Vo1．24No．62014年6月COMPUTERTECHNOLOGYANDDEVELOPMENTJune2014基于光纤传感的入侵检测信号提取与识别算法付雅丹，杨庚(南京邮电大学计算机学院，江苏南京210003)摘要：基于分布式光纤传感的地埋式入侵检测系统由于其无源、传输距离远、抗电磁干扰等特征，引起了人们的关注，并得到初步应用。系统中光纤传感信息的正确提取和事件识别是系统的关键性指标之一。文中提出了一种入侵信号的提取与识别算法。使用基于Hilbert变换的信号包络线提取，结合数学形态学上的腐蚀和膨

2、胀运算思想，实现入侵信号片段的分割；采用小波阈值收缩方法，结合平移时不变算法实现入侵信号片段除噪；使用基于“小波包一能量”的方法提取信号特征；分别采用基于BP和RBF的人工神经网络实现对光纤信号分类。仿真实验验证了算法的有效性。关键词：分布式光纤入侵检测系统；小波除噪；平移时不变算法；人工神经网络中图分类号：TP301．6文献标识码：A文章编号：1673-629XI2o14)06-0161-05doi：10．3969／j．issn．1673—629X．2014．06．040AnAlgorithmofIntrusionDetecti

3、onSignalExtractionandClassificationBasedonFiberSignalFUYa-dan，YANGGeng(CollegeofComputerScience，NanjingUniversityofPosts&Telecommunications，Nanjing210003，China)Abstract：Theperimeterintrusiondetectionsystembasedondistributedfibersensinghaspaidmoreattentiontopeople，andg

4、etsprelimi-naryapplicationwithitspassive，longtransmissiondistance，resistancetoelectromagneticinterferenceandSOon．Thecorrectextractionandeventsrecognitionofopticalfibersensinginformationisoneofthekeyindicators．Inthispaper，allintrusionsignalextractionandi—dentificationa

5、lgorithmisproposed．ExtractintrusionfiberopticalsignalbyusingsignalenvelopeextractionbasedonHilberttransformation，whichiscombinedwitherosionandexpansionoperationinmathematicalmorphology．Denoisesignalbyusingwaveletshrinkageandtranslation—invariantalgorithm．Extractfeatur

6、esofintrusionsignalbasedon”waveletpacket—energy”signalfeatureex~actionstra~-gY．ClassifytheintrusionsignalbyusingANNbasedonBPandRBFseparately．Thesimulationresultsshowstheeffectivenessofthisal-gorithm．Keywords：distributedfiberopticalperimeterintrusiondetectionsystem；wav

7、eletdenoising；translation—invariantalgorithm；ANNO引言究热点。系统能在不影响灵敏度的情况下区分入侵和地埋式分布式光纤入侵检测系统，又称为宽域全正常事件是其一项关键性的性能指标。而入侵事件和光纤安防预警系统，是一种基于光纤传感器的新型分正常事件在信号表示上相似，因此需要用到模式识别布式安全防范系统。基于光纤传感器的安防系统具有的方法对信号进行区分。无源、传输距离远、本质安全、抗电磁干扰和耐高温高目前，欧美、澳大利亚等发达国家在这个领域的研压等恶劣环境的特点，很适合应用于长距离油气究开始

8、得比较早，相应地已经研发出一系列的基于光管道防盗防损检测，山坡、水坝、机场等异常场景的检纤传感的入侵信号识别算法。Vires提出了基于信号测等场景中，因而近年来，基于光纤的分布式入侵检测频域的特征值提取算法，同时结合人工神经网络对系统的开发和研究成