雙馬赫—曾德?tīng)栃头植际焦饫w入侵探測(cè)系統(tǒng)定位技術(shù)研究.pdf

1、隨著科技的進(jìn)步及社會(huì)的發(fā)展,人們對(duì)安防的需求越來(lái)越大,要求也越來(lái)越高。分布式光纖入侵探測(cè)系統(tǒng)是基于光纖傳感技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新型安防技術(shù),具有靈敏度高、探測(cè)距離遠(yuǎn)、抗電磁干擾、成本低、耐腐蝕等多方面優(yōu)點(diǎn),在管道泄露檢測(cè)、周界安全等領(lǐng)域極具應(yīng)用前景。特別是在石油、化工等易燃易爆環(huán)境下,傳統(tǒng)的電子安防設(shè)備由于電火花的存在,要做到符合防爆標(biāo)準(zhǔn),非常困難;而光纖入侵探測(cè)使用的光纖傳感技術(shù),本身就是防爆的,應(yīng)用范圍更廣。
　　 分布式光纖

2、入侵探測(cè)技術(shù)分為反射型和干涉型兩大類,在干涉型分布式光纖傳感技術(shù)中,雙馬赫一曾德?tīng)栃凸饫w傳感技術(shù)因其較優(yōu)越的定位性能和較低的成本,更受關(guān)注。但在工程應(yīng)用過(guò)程中,雙馬赫一曾德?tīng)栃凸饫w入侵探測(cè)系統(tǒng)定位不穩(wěn)定,缺乏可靠性。本文在此背景下,研究了影響系統(tǒng)定位性能的關(guān)鍵技術(shù),并在嵌入式中實(shí)現(xiàn)了該系統(tǒng)。文章具體從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了研究。第一章闡述了課題研究的背景和意義。第二章介紹了雙馬赫一曾德?tīng)柛缮娑ㄎ辉?并詳細(xì)介紹了基于互相關(guān)算法求取延時(shí)差的原

3、理。第三章分析了影響系統(tǒng)互相關(guān)定位性能的一些關(guān)鍵因素,首先分析、對(duì)比了三種不同互相關(guān)算法的定位效果,最終得出基于FFT的快速互相關(guān)是定位性能最好的;其次分析了互相關(guān)原始數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、干涉信號(hào)采樣率和相關(guān)系數(shù)長(zhǎng)度對(duì)系統(tǒng)定位性能的影響,并對(duì)互相關(guān)系數(shù)長(zhǎng)度的選取與傳感光纖的長(zhǎng)度的關(guān)系進(jìn)行了分析;再次對(duì)噪聲和干涉信號(hào)頻率對(duì)互相關(guān)定位穩(wěn)定性的影蚋進(jìn)行了分析,并提出了一種定位自動(dòng)篩選算法用于提高系統(tǒng)定位精度和穩(wěn)定性;最后分析了偏振態(tài)衰落對(duì)系統(tǒng)定位性能的

4、影響,并選擇了一種偏振衰落解決方案。第四章在第三章的理論分析基礎(chǔ)上,將雙.MZ定位算法進(jìn)行了設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn);首先對(duì)DSP軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)和軟件總體方案進(jìn)行了介紹,然后詳細(xì)分析了FFT算法原理和軟件實(shí)現(xiàn)方法,并在。DSP中實(shí)現(xiàn)基于FFT的快速互相關(guān)定位算法,最后介紹了定位結(jié)果自動(dòng)篩選算法和偏振控制算法在DSP中的實(shí)現(xiàn)方法。第五章搭建了系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)系統(tǒng)定位原理和定位效果進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。第六章對(duì)本論文進(jìn)行總結(jié),總結(jié)自己做出的工作,并針對(duì)研究的不足提