时分_波分_空分混合复用的蜂窝形光纤光栅传感网络研究

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1、分类号______________________________密级______________________________ＵＤＣ______________________________编号______________________________硕士学位论文时分/波分/空分混合复用的蜂窝形光纤光栅传感网络研究学位申请人：汪泽帆学科专业：信息与通信工程指导教师：殷爱菡教授答辩日期：独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标

2、注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表和撰写的研究成果，也不包含为获得华东交通大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人签名_______________日期____________关于论文使用授权的说明本人完全了解华东交通大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。保密的论文在解密后遵守此规定，本

3、论文无保密内容。本人签名____________导师签名__________日期__________摘要时分/波分/空分混合复用的蜂窝形光纤光栅传感网络研究摘要光纤传感器由于具有抗电磁干扰、电绝缘、耐腐蚀、灵敏度高、重量轻、体积小、可多参数测量等优点，在基础设施、国防安全、生物医学、石油化工等众多领域被广泛应用。而光纤光栅传感器除了具有普通光纤传感器的众多优点之外，还具有易组网测量、大容量复用和波长解调等特点，因此在组建光纤传感网络方面有广阔的应用前景。而大规模工程应用对光纤光栅传感网络的复用容量和维护成本都有

4、严格要求。如何在增大复用容量的同时降低维护成本是当前光纤光栅传感网络发展面临的主要问题。对此，本文提出一种时分/波分/空分混合复用的蜂窝形光纤光栅传感网络。基于蜂窝形拓扑结构易于扩展的特点，一方面采用时分/波分/空分混合复用技术最大程度上提高了网络复用能力；另一方面通过在蜂窝形结构中添加链路保护节点来提高网络的可靠性，从而降低了维护成本。本文的主要研究方法如下：从几何角度论证了采用蜂窝形拓扑结构可以有效地降低组网成本，从统计学角度分析出蜂窝形拓扑结构的扩展存在一定的统计学规律。基于对光纤光栅传感组网技术和光纤光

5、栅传感系统组成的研究，从常用的组网技术和系统组成中选取满足本文设计要求的最佳组合。在对蜂窝形光纤光栅传感网络的可靠性进行研究时，将可靠性研究概括为损耗计算和自愈性分析两个方面。通过对主要损耗来源的分析从而得到网络损耗的近似计算公式，通过列举典型的故障情况来分析网络的自愈能力。关键词：光纤光栅，传感网络，蜂窝形拓扑结构，混合复用，可靠性ⅠAbstractRESEARCHONHONEYCOMBFIBERBRAGGGRATINGSENSORNETWORKWITHHYBRIDTDM/WDM/SDMABSTRACTOpt

6、icalfibersensorshavebeenwidelyusedinmanyfieldssuchasinfrastructure,nationaldefensesecurity,biomedicine,andpetrochemicalindustryduetotheiradvantagessuchasanti-electromagneticinterference,electricalinsulation,corrosionresistance,highsensitivity,lightweight,sma

7、llsize,andmulti-parametermeasurement.Inadditiontotheadvantagesofordinaryfiber-opticsensors,fiber-opticgratingsensorsalsohavefeaturessuchaseasyfornetworkingandmeasurement,high-capacitymultiplexing,andwavelengthdemodulation.Therefore,theyhavebroadapplicationpr

8、ospectsintheformationoffiber-opticsensornetworks.Large-scaleengineeringapplicationshavestrictrequirementsonthemultiplexingcapacityandmaintenancecostoffibergratingsensornetworks.Howtoreducethemai