导读:本文包含了光时域分析论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:布里渊光时域分析,布里渊增益谱,支持向量机,温度提取
光时域分析论文文献综述
宋佳音,余磊,田小芮,陈紫薇,朱宏娜[1]（2019）在《基于SVM的布里渊光时域分析系统的温度精确提取》一文中研究指出布里渊光时域分析系统因其防雷防爆和分布式传感的优势近年来被广泛研究。采用支持向量机实现了布里渊光时域分析系统中温度信息的提取。在训练阶段利用理想的Voigt曲线作为布里渊增益谱对每个类别的温度值同时进行训练,获得支持向量机模型,并研究不同条件下的布里渊增益谱。结果表明,相比于传统算法,在更大的信噪比、泵浦脉冲宽度、扫频步长范围内,采用支持向量机模型可提高温度提取的精度,同时有效缩减了算法运行时间。(本文来源于《通信技术》期刊2019年04期）
尚秋峰,胡雨婷[2]（2018）在《基于布里渊光时域分析的动态测量技术研究进展》一文中研究指出布里渊光时域分析(BOTDA)技术是基于光时域反射(OTDR)和受激布里渊散射(SBS)效应的一种重要的分布式光纤传感技术。由于具有多参量传感、精度高、距离长等优势,该技术特别适用于大型基础设施、石油化工、电力通信网络和海底光缆等长距离、大范围的高危领域的故障定位和健康监测。但传统BOTDA只能用于静态测量,其应用场合和发展前景受限。综述了目前基于BOTDA的各项动态测量技术,详细介绍了其测量原理,讨论了影响其传感速度的基本因素和研究难点,并展望了未来BOTDA技术的发展前景。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2018年10期）
孟彦杰,查剑锋[3]（2018）在《Kuwahara滤波在布里渊光时域分析传感图像去噪中的应用》一文中研究指出针对布里渊光时域分析(BOTDA)传感图像中信息在空域的相似性,利用Kuwahara滤波对传感图像去噪,根据滤波窗口内相邻像素之间的相关性恢复中心元素值。研究结果表明,Kuwahara滤波的窗口长度设置应小于并接近理论空间分辨率。利用该方法对不同信噪比的BOTDA传感图像进行去噪处理,信噪比平均提高6.7dB,布里渊频移误差平均减小0.58 MHz,空间分辨率保持不变。该方法在不增加BOTDA传感器硬件设备的情况下提高了传感器性能,可用于高分辨率、中长距离传感数据的处理,同时也可用于其他类型的分布式光纤传感系统。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2018年07期）
王健健,李永倩[4]（2018）在《布里渊光时域分析系统性能提高方法综述》一文中研究指出布里渊光时域分析(BOTDA)系统的空间分辨率、传感距离、测量精度和测量时间等参数存在着相互制约的关系,如何改善BOTDA系统性能一直是分布式光纤传感领域的研究热点。系统传感距离及测量精度等指标均与系统信噪比密切相关,因此提高系统信噪比并兼顾空间分辨率对改善系统性能至关重要。综述了提高BOTDA系统性能的相关技术方法,这些技术在不同程度上延长了系统的传感距离、提高了系统的测量精度,使BOTDA系统能够更符合实际工程的需要。在分析了上述技术存在的问题后,对未来的研究进行了展望。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2018年11期）
梁家伟[5]（2018）在《基于光梳放大的布里渊光时域分析系统优化研究》一文中研究指出布里渊光时域分析(Brillouin Optical Time Domain Analysis,BOTDA)是一种分布式的光纤传感技术。光纤在此传感系统中既作为传输介质,又作为感知元件。通过数据采集和后期数据处理,光纤上每个位置点的温度和应变信息均可被测量。因其安装简单、易于多路传输、抗电磁干扰等优势,BOTDA技术被广泛地应用于桥梁、铁路、大坝等大型基建设施的结构健康监测中。本文介绍了受激布里渊散射的原理和BOTDA技术的传感机制,并分析了BOTDA系统中的噪声来源。为解决泵浦消耗引起的光纤尾端信噪比降低问题,采用了光梳放大进行功率补偿。本文采用对比实验验证了该方法的有效性,从叁维布里渊增益谱、频域布里渊增益谱、时域布里渊曲线、布里渊频移测量曲线以及最终的温度测量曲线五个方面进行了对比分析。实验结果表明,引入光梳放大后的系统尾端信噪比提升了5dB,布里渊频移值的测量精度更高,温度传感曲线线性度更好。为使BOTDA系统实现自动化控制,开发了一套基于LabVIEW的BOTDA上位机软件控制平台。本文对作者所负责的扫频控制模块、数据采集卡控制模块以及数据处理模块作了详细介绍。通过此上位机软件控制平台,各软硬件模块可在同一时钟驱动下精准同步或异步运行,整个系统运行效率得以提升。(本文来源于《西南交通大学》期刊2018-05-01）
余长源,王碧炜,王亮,吕超[6]（2017）在《神经网络在布里渊光时域分析仪温度提取中的应用(特邀)》一文中研究指出文章回顾了本研究小组将人工神经网络(ANN)和深度神经网络(DNN)用于提取布里渊光时域分析仪(BOTDA)传感系统中的温度分布信息的研究工作。在对ANN或者DNN模型进行适当的训练之后,沿被测光纤的温度分布信息能够被训练完成的ANN或DNN从实验获得的布里渊增益谱(BGS)中直接提取出来,而不需要像传统的洛伦兹线型拟合(LCF)方法一样先对BGS拟合得到布里渊频移(BFS),再将其转换成温度信息。实验结果展示出了用ANN和DNN进行温度提取的方法相比于用传统LCF方法的优势。(本文来源于《光通信研究》期刊2017年06期）
张立欣,李永倩,安琪,李晓娟[7]（2017）在《脉冲编码瑞利布里渊光时域分析温度传感技术》一文中研究指出瑞利布里渊光时域分析系统(BOTDA)存在信号小、噪声大的问题,会导致系统空间分辨率与信噪比难以同时提高。将脉冲编码技术引入瑞利BOTDA系统,可在不降低空间分辨率的前提下有效地提高系统信噪比和布里渊频移测量精度。分析了瑞利BOTDA温度传感系统的原理,介绍了Golay互补序列的特性,并给出了单脉冲和编码脉冲系统的信噪比表达式;搭建了单脉冲和脉冲编码瑞利BOTDA温度传感系统,测量了单脉冲瑞利BOTDA系统的温度传感特性及脉冲编码瑞利BOTDA系统的空间分辨率和温度测量精度。实验结果表明,由瑞利BOTDA系统获得的布里渊频移与温度呈良好的线性关系,温度系数为(1.109±0.010)MHz·℃-1;当采用10ns脉冲宽度、64bit格雷编码时,在1.77km光纤的加温段上实现了空间分辨率为1m、温度测量精度为1.39℃的传感测量。(本文来源于《光学学报》期刊2017年11期）
傅程[8]（2017）在《基于分布式布里渊光时域分析技术的形状传感研究》一文中研究指出经过几十年的发展,光纤传感技术在温度、振动、应变等环境变量的监测上已经有了长足的进步。布里渊光时域分析技术就是一门发展成熟的光纤传感技术。如何将测量到的基本变量利用算法得到更加复杂的监测变量成为光纤传感技术的另一条发展方向。光纤形状传感是利用光纤同时测量到的应变数据,经过特殊的算法将监测物体的形状还原出来的一种传感技术。光纤形状传感技术广泛应用于医疗、航空航天、智能系统以及结构健康监测等等领域,具有极大的应用潜力。本文研究的基于布里渊光时域分析的光纤形状传感技术具有长距离、分布式的特点,具体内容如下:(1)从理论上阐述了布里渊光时域分析技术中泵浦脉冲宽度与布里渊功率谱之间的关系,解释了差分脉冲对布里渊光时域分析技术提高空间分辨率的原理;推导了描述空间曲线特征的弗莱纳-雪列方程,将弯曲与布里渊频移联系起来,为后面的实验和算法提供了理论基础。(2)搭建了布里渊光时域分析系统,设计并制作了一种二维光纤形状传感器,对制作的形状传感器进行了详细的实验,实验中验证了布里渊频移变化量与弯曲曲率的关系,证明了二维形状传感器的温度不灵敏特性,最后完成了二维形状传感的数据采集、形状还原和误差分析。(3)完成了单模光纤和多芯光纤对光实验,并成功对多芯光纤的纤芯进行了定位,实现了多芯光纤形状特征参数的解调,对误差产生的原因进行了分析。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-06-01）
钱先洋[9]（2017）在《数字图像处理技术在布里渊光时域分析仪中的应用》一文中研究指出分布式光纤传感系统(distributed optical fiber sensing system:DOFS)相比于传统的传感器具有一系列优势,已经引起了工业界和学术界广泛的关注。布里渊光时域分析仪(Brillouin optical time domain analyzer:BOTDA)是一种典型的DOFS,其超长的监测范围、高的空间分辨率以及高的测量精度特性更是广泛应用于大型基础设施的安全健康监测领域。如何进一步提升BOTDA的传感性能,成为了新的研究热点。DOFS的信号存在着大量的相似性和冗余性,图像降噪技术是有效去除传感信号噪声的一种简单而有效的途径,本文主要研究了数字图像处理技术对BOTDA传感性能的提升。首先,通过数值仿真和实验两方面综合分析对比了叁种不同的噪声估计算法在BOTDA噪声估计中的有效性与稳定性。结果表明:基于无布里渊增益区域其标准差计算(STD)的均值和基于弱信号块主成分分析法(W-PCA)的噪声估计算法能相对准确地估计BOTDA信号的噪声水平,但是STD估计值沿光纤长度方向具有很大的起伏;同时,基于小波分析的噪声估计算法过大地估计了BOTDA系统的噪声水平。针对非局域均值滤波(non-local means:NLM)关键参量噪声水平的获取,相比之前的耗时经验方法,提出了基于噪声估计的NLM降噪算法,进一步加强了该算法的工程实用性。同时,搭建了简单的短距离BOTDA系统,实验数据分析表明基于W-PCA噪声估计算法的NLM降噪处理不仅能有效地得抑制传感信号的噪声,并且能很好地保持信号的细节成分;但是,由于基于小波分析的噪声估计算法过高地估计了BOTDA信号的噪声水平,导致了以其为噪声水平输入的NLM降噪处理过多地平滑信号,造成了信号细节成分的丢失。最后,本文首次研究讨论了NLM降噪算法在高级BOTDA系统中的应用。运用脉冲编码技术和混合分布式放大,搭建了157公里BOTDA传感系统。优化的NLM降噪处理结果表明:由于基于小波分析的噪声估计算法和以无布里渊增益区域为整体的STD估计值过大地估计了信号的噪声水平,导致了降噪信号的失真;但是,基于W-PCA的NLM降噪算法保持住了信号8米空间分辨率和10摄氏度实验温度变化,同时将系统的测量不确定度从±1.1MHz提升为±0.65MHz(69%的品质因数提升)。对于其他的分布式传感系统,也可以首先运用W-PCA对传感信号的噪声水平进行估计,然后进一步使用NLM降噪算法对其信号质量进行提升。(本文来源于《电子科技大学》期刊2017-04-15）
易平安[10]（2017）在《基于布里渊光时域分析技术的围栏入侵检测方法的研究》一文中研究指出基于布里渊光时域分析(Brillouin Optical Time Domain Analysis,BOTDA)技术的传感器具有检测距离长,测量精度高,抗外界干扰能力强等优势,而围栏入侵检测系统在周界安防领域有着广阔的应用前景,因此,研究基于BOTDA围栏入侵检测系统具有重要的现实意义。本论文通过查阅国内外文献和调研重要场所的周界安防中的围栏入侵检测技术的现状后,结合受激布里渊散射独特的优点,设计了一种基于BOTDA围栏入侵检测系统,该系统克服了传统BOTDA分布式光纤传感器测量耗时多,检测反应慢的缺点,并创新地提出了重心频率的算法,对几种围栏入侵的检测方法(以检测光纤应变为例)进行了深入研究,最后通过相关实验验证了该系统对围栏入侵检测的可行性。本论文主要研究内容如下:1.简要介绍了布里渊散射理论,分析了光纤的传感机理,重点分析了布里渊频移和布里渊光功率与光纤应变的关系,为本论文的系统设计奠定了理论基础;2.重点研究了实验传感数据处理方法和系统中的软件设计方案,介绍了均值滤波对传感信号处理的原理,分析了布里渊频移拟合与寻峰技术;接着重点分析了布里渊频移检测法和重心频率检测法的检测原理;最后简要分析了系统性能指标,包括系统信噪比、传感精度和空间分辨率,为后续的实验研究指明了方向;3.设计并搭建了基于BOTDA围栏入侵检测系统。首先利用光谱分析仪获取+1阶的边带光波构成了增益型的BOTDA系统;接着通过RS232串口通信显示界面发送指令和采集界面的初始化设置获取到了实验所需的原始光信号;然后利用VC++中的MFC模块设计程序实现了对实验数据的采集和传感信号的显示;接着运用布里渊频移检测法、重心频率检测法以及原始光信号强度检测法分别对光纤应变检测实验并对相应的检测结果进行了分析。4.对本系统性能指标做了相关测试和分析,得到本系统的传感精度为25 g,实验测定的布里渊频移应变系数为0.5983MHz/g,系统的空间分辨率为4m。最后提出了阈值法、谱分析法来对围栏入侵的检测方法,并给出了谱分析法的模拟测试实施方案和实验结果分析。上述研究结果表明,本论文设计的系统及检测方法应用于围栏入侵监测是可行的。(本文来源于《电子科技大学》期刊2017-04-01）
光时域分析论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
布里渊光时域分析(BOTDA)技术是基于光时域反射(OTDR)和受激布里渊散射(SBS)效应的一种重要的分布式光纤传感技术。由于具有多参量传感、精度高、距离长等优势,该技术特别适用于大型基础设施、石油化工、电力通信网络和海底光缆等长距离、大范围的高危领域的故障定位和健康监测。但传统BOTDA只能用于静态测量,其应用场合和发展前景受限。综述了目前基于BOTDA的各项动态测量技术,详细介绍了其测量原理,讨论了影响其传感速度的基本因素和研究难点,并展望了未来BOTDA技术的发展前景。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
光时域分析论文参考文献
[1].宋佳音,余磊,田小芮,陈紫薇,朱宏娜.基于SVM的布里渊光时域分析系统的温度精确提取[J].通信技术.2019
[2].尚秋峰,胡雨婷.基于布里渊光时域分析的动态测量技术研究进展[J].激光与光电子学进展.2018
[3].孟彦杰,查剑锋.Kuwahara滤波在布里渊光时域分析传感图像去噪中的应用[J].激光与光电子学进展.2018
[4].王健健,李永倩.布里渊光时域分析系统性能提高方法综述[J].激光与光电子学进展.2018
[5].梁家伟.基于光梳放大的布里渊光时域分析系统优化研究[D].西南交通大学.2018
[6].余长源,王碧炜,王亮,吕超.神经网络在布里渊光时域分析仪温度提取中的应用(特邀)[J].光通信研究.2017
[7].张立欣,李永倩,安琪,李晓娟.脉冲编码瑞利布里渊光时域分析温度传感技术[J].光学学报.2017
[8].傅程.基于分布式布里渊光时域分析技术的形状传感研究[D].哈尔滨工业大学.2017
[9].钱先洋.数字图像处理技术在布里渊光时域分析仪中的应用[D].电子科技大学.2017
[10].易平安.基于布里渊光时域分析技术的围栏入侵检测方法的研究[D].电子科技大学.2017