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BOTDR信号包络解调算法研究

陈翔  
【摘要】: 论文主要实现相干检测的光纤传感器的数字信号处理。 首先介绍了分布式光纤传感原理以及应用,并分析当前数字信号处理领域时频分析技术的最新进展和复信号处理的一些常用算法。 接着我们介绍了布里渊散射的传感原理,并给出了布里渊分布式光纤传感器的系统方案。 根据布里渊散射信号宽带调制和包含大量随机噪声的特点,本文应用基于Morlet小波的包络解调算法对BOTDR信号进行处理,并对算法中影响系统性能Morlet算法参数进行了计算和仿真,验证了改进的算法提高了系统的传感性能。 然后对最近十年刚刚兴起的S变换进行研究,将S变换与常用的短时傅立叶变换(STFT)、小波变换进行时频分析比较,指出了S变换特有的优点。针对S变换选取的小波基函数固定这一缺点,引进了广义S变换,并与S变换进行对比。接着给出了分别应用S变换和广义S变换算法对BOTDR信号包络解调的结果,发现通过调节广义S变换的参数可以获得比S变换更好的解调效果。 最后对全文进行总结,指出基于广义S变换算法对BOTDR信号进行解调的优点和不足,指明算法今后改进的方向。


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