分布式光纖傳感器的周界安防系統(tǒng)入侵信號識別.pdf

1、隨著社會經濟的快速發(fā)展和各種信息容量的飛速增加,以光纖為傳遞信息主要媒質的光纖通信技術和以光纖中的導波原理為理論基礎的光纖傳感技術在人類過去幾十年的生活和許多領域中得到了廣泛的應用?；诜植际焦饫w傳感的周界安防系統(tǒng)是新一代的安防系統(tǒng)，相對于傳統(tǒng)的周界安防系統(tǒng)，它具有監(jiān)測距離長、傳感器無源、靈敏度高、響應時間短、能耗低、適應復雜地形等突出優(yōu)點，是當前國際、國內的研究熱點，而如何提高其檢測概率和降低系統(tǒng)的虛警率是一個難題。
　　本論文

2、以區(qū)分各種引起光纜振動的激勵為目標，依據信號檢測理論和小波分析等數字信號處理理論，按照理論分析、檢測方案、試驗驗證的研究順序，對分布式光纖傳感周界安防系統(tǒng)的信號檢測進行了深入的分析和討論。論文完成了以下工作：
　　(1)分析了全光纖馬赫－澤德干涉儀的應力應變效應，通過對應力應變效應的研究，建立了全光纖馬赫－澤德干涉儀型的分布式周界安防系統(tǒng)的定位模型。基于該模型，可以使分布式光纖傳感周界安防系統(tǒng)中的傳感臂與參考臂可以鋪設在同一根光纜

3、內，并由此大幅度減少系統(tǒng)成本。
　　(2)分析了外場實驗數據，給出了入侵振動和噪聲信號的特征，根據實際信號特征與低信噪比情況下能量檢測器的檢測概率低的問題，利用信號時域－頻域中的小波多尺度分析理論，提出了提取小波細節(jié)d7頻段信號的能量幅值進行閾值檢測的信號檢測方案。
　　(3)在小波多尺度分析方法的基礎上，構造了信號在時域－頻域的方差特征向量，提出了根據特征向量的不同識別各種引起光纜振動的不同激勵的“尺度－方差”信號識別方法