摘要 | 第5-6页 |
ABSTRACT | 第6-7页 |
第一章 绪论 | 第10-19页 |
1.1 分布式光纤传感技术 | 第10页 |
1.2 光时域反射技术 | 第10-14页 |
1.2.1 基于拉曼散射的分布式光纤传感技术 | 第12-13页 |
1.2.2 基于布里渊散射的分布式光纤传感技术 | 第13-14页 |
1.3 基于相干光干涉原理的分布式光纤传感技术 | 第14-16页 |
1.4 光频域反射(OFDR)方法及其发展现状 | 第16-17页 |
1.5 本论文主要内容及结构安排 | 第17-19页 |
第二章 基于OFDR的分布式光纤传感器的系统分析 | 第19-33页 |
2.1 基于OFDR分布式传感系统的理论模型 | 第19-24页 |
2.1.1 瑞利散射原理 | 第19页 |
2.1.2 光外差探测法 | 第19-21页 |
2.1.3 OFDR的基本原理 | 第21-24页 |
2.2 可调谐光源的参数分析 | 第24-26页 |
2.3 OFDR系统中可调谐光源的非线性效应 | 第26-27页 |
2.4 光频域方法相位噪声的数学模型 | 第27-29页 |
2.5 光波偏振态对OFDR拍频信号影响的分析与抑制 | 第29-32页 |
2.5.1 偏振态影响的理论分析 | 第29-31页 |
2.5.2 对OFDR系统光谱偏振衰落的抑制 | 第31-32页 |
2.6 本章小结 | 第32-33页 |
第三章 基于OFDR系统对振动信号解调方法的仿真研究 | 第33-48页 |
3.1 振动引起光相位调制的基本原理 | 第33-36页 |
3.2 三次样条插值补偿算法 | 第36-39页 |
3.3 基于 3×3 耦合器的相位解调原理 | 第39-43页 |
3.4 基于希尔伯特变换的相位解调方法 | 第43-44页 |
3.5 鉴相器法相位解调原理 | 第44-45页 |
3.6 基于相位解调算法的振动信号提取和恢复 | 第45-47页 |
3.7 本章小结 | 第47-48页 |
第四章 OFDR系统对振动信号解调的实验研究 | 第48-62页 |
4.1 基于OFDR的分布式光纤振动传感系统的搭建 | 第48-49页 |
4.2 光源非线性相位误差校正的实验验证 | 第49-51页 |
4.3 PZT振动信号的检测与恢复 | 第51-58页 |
4.3.1 基于互相关算法对振动事件的定位 | 第51-53页 |
4.3.2 振动事件频率的测量 | 第53-55页 |
4.3.3 方波信号驱动的振动事件测量 | 第55-56页 |
4.3.4 通过相位解调恢复振动事件的实验验证 | 第56-58页 |
4.4 通过数据分割计算光纤动态应变的算法 | 第58-60页 |
4.5 无规律振动事件(手抖)的相位分析 | 第60-61页 |
4.6 本章小结 | 第61-62页 |
第五章 OFDR系统与 Φ-OTDR系统的对比分析 | 第62-70页 |
5.1 Φ-OTDR光纤振动传感系统基本原理和信号解调算法 | 第62-65页 |
5.1.1 滑动平均和振幅差分法 | 第62-64页 |
5.1.2 二维傅里叶变换法对振动信号位置和频率的同时提取 | 第64-65页 |
5.2 Φ-OTDR与OFDR在性能指标上的对比分析 | 第65-69页 |
5.2.1 空间分辨率 | 第65-67页 |
5.2.2 信噪比 | 第67-68页 |
5.2.3 基于小波去噪降低误报率的方法 | 第68页 |
5.2.4 测试距离 | 第68-69页 |
5.3 本章小结 | 第69-70页 |
第六章 总结与展望 | 第70-72页 |
6.1 论文工作总结 | 第70-71页 |
6.2 论文工作展望 | 第71-72页 |
致谢 | 第72-73页 |
参考文献 | 第73-77页 |
攻硕期间取得的研究成果 | 第77-78页 |