功时分复用区域型光纤振动传感系统光信号处理技术研究

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1、隶劫大粤硕士学位论文功／时分复用区域型光纤振动传感系统光信号处理技术研究／REASEARCHONOPTICSINGNALPROCESSINGTECHNOLOGYOFPOWE刚TIMEDIVISIONMULTIPLEXINGREGIONALOPTICALFIBERVIBRATIONSENSINGSYSTEMAThesisSubmittedtoSoutheastUnivers时ForⅡleAcademicDe铲eeofMasterofEngiIleer啦BYLIMillg·miIlgSupervisedbyProf．SUNXiao-haIlandMr．PIANChaoSc

2、h00lofElec缸．onic趾dEngiIleeriIlgSoumeastUIliVersityMay2015东南大学学位论文独创性声明本人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注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期：望竺：羔丑东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位

3、论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括以电子信息形式刊登)论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布(包括以电子信息形式刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名导师签名二子主蕴日期：2趔导师签名毒蚣日期：丝鉴羔兰2摘要功／时分复用区域型光纤振动传感系统以若干只光纤振动传感器作为敏感单元，通过功／时分复用方式级联，通过后端的光信号解调、分析与处理，实现对入侵事件的判断、定位、报警。与传统分布式光纤振动传感系统相比，具有结构简单、易

4、复用、成本较低，误报率低，定位简单等优势。论文研究功／时分复用区域型光纤振动传感系统光信号处理技术。论文首先建立了基于Sa辨ac全光纤干涉仪的振动传感理论模型及其性能分析模型，提出了功／时分复用区域型光纤振动传感系统结构与设计方案，分析讨论了关键元部件对功／时分复用区域型光纤振动传感系统性能的影响，发现各区域脉冲幅度不均衡对系统性能产生不利影响。接着，研制了功／时分复用区域型光纤振动传感系统与端机，针对系统脉冲增益差异及幅度缓变等问题，提出了通过FPGA控制可变增益放大器实现信号增益均衡方法。然后，研制了系统终端机并通过联调，确定了PI控制器参数，验证PI算法实现了对

5、增益均衡的调节。随后，讨论并确定了光发送模块工作参数，测试并确定了光接收电路模块参数，系统探测出扰动信息，测试并分析了系统光接收电路模块自动增益控制性能。最后，在南京某高新技术园区搭建了功／时分复用区域型光纤振动传感工程示范系统，测试分析了系统功能，观察并讨论了不同扰动动作时信号特征。结果表明：系统能检测到多路传感区域的扰动信号并同时告警，告警响应时间<1s，漏报率低于l％，误报率低于5％。关键词：区域型光纤振动传感系统；功／时分复用；萨格纳克干涉仪；增益控制；PI算法Absn哥ctAbstractPoweI．／timediVisionmultiplexingregi

6、onalopticalfiberVibrationsensingsystemisbasedonopticalnberVibrationsensorsas廿1esensingu11its，cascadedtoge廿lerbypower／timediVisionmultiplexing，t11roughmerearendoftlleopticalsignaldemodulation，analysisandprocessing，torealizedt11eiIlVasionofjudgment，positioningandal姗．Comparedwitllthe仃aditi

7、onaIdis仃ibutedopticalfiberVibrations∞singsystem，ithasttleadV锄tagesofsimplestmcture，easymultiplexing，lowcost，Iowfalseala咖rate，e嬲ypositioning．Thisp印erresearchⅡleopticsigIlalprocessingtectulologyofpo、Ⅳer／timediVisionmuhiplexingregionaI叩ticalfiberVibrationsensingsystem．Firs乞themeor