| 摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-21页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第11-12页 |
| 1.2 光纤传感在应变检测领域的发展 | 第12-18页 |
| 1.2.1 应变检测技术研究现状 | 第12-13页 |
| 1.2.2 BOTDR研究现状及应用 | 第13-18页 |
| 1.3 课题主要研究内容及工作安排 | 第18-21页 |
| 第二章 分布式光纤应变检测方案设计 | 第21-39页 |
| 2.1 光纤应变检测基本原理 | 第21-28页 |
| 2.1.1 布里渊散射光 | 第21-22页 |
| 2.1.2 自发布里渊散射产生原理及布里渊增益谱特性 | 第22-26页 |
| 2.1.3 应变与布里渊频移的对应关系 | 第26-27页 |
| 2.1.4 应变定位理论 | 第27-28页 |
| 2.2 分布式光纤应变检测方案 | 第28-33页 |
| 2.2.1 布里渊散射信号的直接检测法 | 第29-31页 |
| 2.2.2 布里渊散射信号的相干检测法 | 第31-33页 |
| 2.3 分布式光纤应变检测方案总体设计 | 第33-37页 |
| 2.3.1 传感系统设计方案 | 第33-36页 |
| 2.3.2 系统关键器件选型 | 第36-37页 |
| 2.4 本章小结 | 第37-39页 |
| 第三章 基于FPGA的快速数据处理方案 | 第39-63页 |
| 3.1 FPGA概述 | 第39-43页 |
| 3.1.1 FPGA简介 | 第39-41页 |
| 3.1.2 FPGA的开发环境 | 第41-43页 |
| 3.2 FPGA高速数据拟合设计 | 第43-55页 |
| 3.2.1 拟合算法原理 | 第43-45页 |
| 3.2.2 FPGA拟合算法设计 | 第45-51页 |
| 3.2.3 拟合实验结果分析 | 第51-55页 |
| 3.3 FPGA高速去噪算法设计 | 第55-61页 |
| 3.3.1 数据累加平均原理 | 第55-56页 |
| 3.3.2 FPGA累加平均算法设计 | 第56-57页 |
| 3.3.3 去噪实验结果分析 | 第57-61页 |
| 3.4 本章小结 | 第61-63页 |
| 第四章 人机交互软件设计 | 第63-81页 |
| 4.1 上位机开发方案设计 | 第63-68页 |
| 4.1.1 软件开发环境介绍 | 第63-65页 |
| 4.1.2 需求分析与结构设计 | 第65-68页 |
| 4.2 上位机功能实现 | 第68-79页 |
| 4.2.1 硬件监控模块设计 | 第68-71页 |
| 4.2.2 信号采集与处理模块设计 | 第71-74页 |
| 4.2.3 数据存储模块设计 | 第74-76页 |
| 4.2.4 显示模块设计 | 第76-79页 |
| 4.3 本章小结 | 第79-81页 |
| 第五章 分布式光纤应变检测仪设计与性能测试 | 第81-95页 |
| 5.1 分布式光纤应变检测仪的结构设计 | 第81-84页 |
| 5.1.1 检测仪的集成方案 | 第81-82页 |
| 5.1.2 检测仪的结构设计 | 第82-84页 |
| 5.2 BOTDR样机的性能测试 | 第84-93页 |
| 5.2.1 测量距离与误差分析 | 第84-88页 |
| 5.2.2 分布式应变检测重复性实验与偏差分析 | 第88-91页 |
| 5.2.3 应变测量量程实验与误差分析 | 第91-92页 |
| 5.2.4 定位精度误差分析响应性能 | 第92-93页 |
| 5.3 本章小结 | 第93-95页 |
| 第六章 总结与展望 | 第95-97页 |
| 6.1 总结 | 第95-96页 |
| 6.2 展望 | 第96-97页 |
| 参考文献 | 第97-107页 |
| 致谢 | 第107-109页 |
| 攻读学位期间学术成果 | 第109页 |