| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-20页 |
| 1.1 引言 | 第10页 |
| 1.2 基于干涉的DOFS | 第10-13页 |
| 1.2.1 M-Z干涉仪 | 第11页 |
| 1.2.2 Sagnac干涉仪 | 第11-12页 |
| 1.2.3 Michelson干涉仪 | 第12-13页 |
| 1.3 基于散射的DOFS | 第13-18页 |
| 1.3.1 基于布里渊散射的DOFS | 第13-14页 |
| 1.3.2 基于瑞利散射的DOFS | 第14-18页 |
| 1.3.2.1 光时域反射仪OTDR | 第14-16页 |
| 1.3.2.2 相位敏感型光时域反射仪Φ-OTDR | 第16-17页 |
| 1.3.2.3 偏振敏感光时域反射仪POTDR | 第17-18页 |
| 1.4 本文的主要贡献与创新 | 第18-19页 |
| 1.5 本论文的结构安排 | 第19-20页 |
| 第二章 分布式光纤传感的理论基础 | 第20-35页 |
| 2.1 光纤中的散射现象 | 第20-24页 |
| 2.1.1 瑞利散射 | 第20-21页 |
| 2.1.2 受激布里渊散射 | 第21-24页 |
| 2.2 BOTDA的理论基础和系统参数 | 第24-27页 |
| 2.2.1 BOTDA理论基础 | 第24-25页 |
| 2.2.2 BOTDA系统参数 | 第25-27页 |
| 2.2.2.1 传感距离 | 第25-26页 |
| 2.2.2.2 空间分辨率 | 第26页 |
| 2.2.2.3 测量不确定度 | 第26页 |
| 2.2.2.4 测量时间 | 第26-27页 |
| 2.3 Φ-OTDR的理论基础和系统参数 | 第27-30页 |
| 2.3.1 ΦOTDTR理论基础 | 第27-28页 |
| 2.3.2 Φ-OTDR系统参数 | 第28-30页 |
| 2.3.2.1 传感距离 | 第28-29页 |
| 2.3.2.2 空间分辨率 | 第29-30页 |
| 2.3.2.3 响应频率 | 第30页 |
| 2.3.2.4 信噪比 | 第30页 |
| 2.4 分布式光纤传感系统的噪声 | 第30-34页 |
| 2.4.1 系统内噪声 | 第30-34页 |
| 2.4.1.1 激光器相位噪声 | 第31-32页 |
| 2.4.1.2 探测器噪声 | 第32页 |
| 2.4.1.3 调制器消光比的影响 | 第32-34页 |
| 2.4.2 系统外噪声 | 第34页 |
| 2.5 本章小结 | 第34-35页 |
| 第三章 经验模态分解在DOFS中的应用 | 第35-72页 |
| 3.1 经验模态分解的理论基础 | 第35-38页 |
| 3.1.1 经验模态分解介绍 | 第35页 |
| 3.1.2 EMD算法描述 | 第35-36页 |
| 3.1.3 EMD算法意义和存在的问题 | 第36-38页 |
| 3.2 经验模态分解在Φ-OTDR系统中的应用 | 第38-49页 |
| 3.2.1 Φ-OTDR系统的信号模型 | 第38-39页 |
| 3.2.2 Φ-OTDR系统的噪声模型 | 第39页 |
| 3.2.3 EMD-ΦOTDR噪声模型和算法 | 第39-42页 |
| 3.2.4 实验数据处理和分析 | 第42-48页 |
| 3.2.5 结果 | 第48-49页 |
| 3.3 经验模态分解在BOTDA系统中的应用 | 第49-71页 |
| 3.3.1 BOTDA系统的信号模型 | 第49-50页 |
| 3.3.2 BOTDA系统的噪声模型 | 第50-52页 |
| 3.3.3 EMD-BOTDA噪声模型和算法 | 第52-71页 |
| 3.3.3.1 模型猜想 | 第52-53页 |
| 3.3.3.2 模型描述 | 第53-54页 |
| 3.3.3.3 EMD-BOTDA算法 | 第54-56页 |
| 3.3.3.4 实验分析 | 第56-67页 |
| 3.3.3.5 EMD-BOTDA和主成分分析+NLM结果的比较 | 第67-71页 |
| 3.3.4 结果 | 第71页 |
| 3.4 本章小结 | 第71-72页 |
| 第四章 全文总结与展望 | 第72-74页 |
| 4.1 全文总结 | 第72页 |
| 4.2 后续工作展望 | 第72-74页 |
| 4.2.1 IMF统计规律判别 | 第72-73页 |
| 4.2.2 算法过程的自动化 | 第73-74页 |
| 致谢 | 第74-75页 |
| 参考文献 | 第75-80页 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 | 第80页 |