基于拉曼散射的光纖測(cè)溫系統(tǒng)的改進(jìn)與優(yōu)化.pdf

1、分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)與普通溫度傳感器相比具有先天的優(yōu)勢(shì)。光纖既可以作為傳輸介質(zhì)又可以作為傳感介質(zhì)，能夠有效的節(jié)省空間和系統(tǒng)資源，并且它還還能夠在強(qiáng)電磁干擾、易燃易爆環(huán)境下穩(wěn)定的工作。與傳統(tǒng)點(diǎn)陣式傳感器相比，分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)能夠統(tǒng)通過(guò)光纖測(cè)量一整塊區(qū)域的溫度場(chǎng)，有效地避免了空間分辨率過(guò)低，布線困難等問(wèn)題。
　　分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)主要是通過(guò)對(duì)光纖中的拉曼散射光強(qiáng)的測(cè)量來(lái)進(jìn)行溫度檢測(cè)的。然而在實(shí)際應(yīng)用中，檢測(cè)到的拉曼散射光的信號(hào)強(qiáng)度本身

2、就十分微弱，并且還處在很強(qiáng)的噪聲環(huán)境當(dāng)中，有效信號(hào)基本會(huì)完全淹沒(méi)在噪聲之中。因此，對(duì)檢測(cè)到的信號(hào)進(jìn)行處理，增強(qiáng)有效信號(hào)、消除噪聲就成為了該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵所在。本文以光纖測(cè)溫中的信號(hào)增強(qiáng)為核心研究?jī)?nèi)容，對(duì)光纖測(cè)溫系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化，主要工作如下:
　　1.進(jìn)行了拉曼散射的基礎(chǔ)理論研究，分別研究了單路解調(diào)算法，雙路解調(diào)算法并且在雙路解調(diào)算法的基礎(chǔ)上研究了一種特殊的線性化算法，對(duì)每種算法進(jìn)行了理論分析，得出適用的場(chǎng)合及優(yōu)缺點(diǎn)。最終采用雙路

3、解調(diào)算法進(jìn)行溫度解調(diào)。
　　2.對(duì)系統(tǒng)關(guān)鍵性能指標(biāo)進(jìn)行了分析，選擇了合適的模塊對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行搭建。
　　3.研究了分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)的信號(hào)處理技術(shù)。對(duì)系統(tǒng)的噪聲源進(jìn)行了分析，分別采取累加平均式算法，小波變換，卡爾曼濾波算法對(duì)采集到的拉曼信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理，取得了良好的去噪效果。
　　4.分析了瑞利噪聲對(duì)單雙路系統(tǒng)溫度測(cè)量精度，溫度靈敏度和溫度分辨率的影響。最后，提出并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了使用多段光纖消除瑞利噪聲的算法。
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