基于全相位濾波的DMZI周界安防系統(tǒng)入侵識(shí)別算法研究.pdf

1、近年來，在海底電力電纜安全防護(hù)、管道泄漏檢測、周界安防等應(yīng)用領(lǐng)域，出現(xiàn)了大量突發(fā)侵犯事件的檢測問題。雙馬赫-曾德干涉(Dual Mach-Zehnder Interference，DMZI)相位調(diào)制傳感器，因其具備高靈敏度與快速響應(yīng)特性，能夠達(dá)到很高的檢測精度，受到越來越多的關(guān)注。目前，DMZI振動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)成功應(yīng)用于事件報(bào)警與事件定位；然而，如何進(jìn)一步對(duì)入侵事件作分類識(shí)別還沒有較完善的解決方案。因而，迫切需要提出并實(shí)現(xiàn)高準(zhǔn)確性、低成本、

2、高靈活度、實(shí)時(shí)性好的DMZI事件侵犯識(shí)別方法，這就需要引入新的信號(hào)處理理論與模式識(shí)別等學(xué)科知識(shí)進(jìn)行融合而解決該問題。
　　本文提出基于全相位濾波理論的DMZI侵犯動(dòng)作識(shí)別方案，該方案包含3個(gè)階段：端點(diǎn)檢測、特征提取和模式識(shí)別。其中，前兩個(gè)階段均融入了原創(chuàng)性的全相位濾波理論。在端點(diǎn)檢測階段，利用周邊無擾信號(hào)的低頻譜分布特性，借助譜分析得到的邊界頻帶等參數(shù)，設(shè)計(jì)出全相位高通濾波器而準(zhǔn)確檢測出振動(dòng)起始位置；在特征提取階段，利用全相位濾波

3、器組易于劃分頻帶、通帶起伏小、通帶間干擾小的特性，實(shí)現(xiàn)了對(duì)入侵信號(hào)的精確的特征描述，并且還推導(dǎo)出全相位濾波器組的并行解析濾波結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具備高精度、高靈活性、實(shí)時(shí)性以及低成本等優(yōu)勢，因而實(shí)用性很高；在模式識(shí)別階段，僅需將全相位濾波器組提取的特征饋入徑向基函數(shù)(Radial Basis Function，RBF)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器，即可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的侵犯事件識(shí)別。鑒于全相位濾波理論是該方案的核心，本文還論述了從經(jīng)典頻率采樣法衍生出全相位濾波器組設(shè)