基于改進(jìn)D-S證據(jù)理論的BOTDR分布式傳感信號(hào)高精度提取研究.pdf

1、基于Brillouin散射的分布式光纖傳感技術(shù)能實(shí)現(xiàn)對(duì)光纖特征隨時(shí)間及空間變化的連續(xù)監(jiān)測(cè)，獲取精確的光纖特征信息，被廣泛用于長(zhǎng)距離的傳感領(lǐng)域。該技術(shù)利用光纖溫度及應(yīng)力變化與Brillouin中心頻移的線性關(guān)系實(shí)現(xiàn)定向傳感，以獲取光纖外界信息。本文圍繞分布式光纖傳感信號(hào)高精度提取進(jìn)行研究，具體如下：
　　首先，本文簡(jiǎn)要闡述了分布式光纖傳感技術(shù)的分類，對(duì)基于Brillouin散射的光纖傳感技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行了探究。針對(duì)自發(fā)和受激Brillo

2、uin散射的產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行了介紹，分析了Brillouin中心頻移、光功率與溫度和應(yīng)變的線性關(guān)系，并論述了不同Brillouin信號(hào)檢測(cè)技術(shù)的原理和特征。
　　其次，改進(jìn)了一種基于自適應(yīng)的混沌優(yōu)化粒子群(AIW-CPSO)算法的Brillouin特征提取算法。該算法引入自適應(yīng)慣性權(quán)重參數(shù)，并利用混沌優(yōu)化的隨機(jī)性與遍歷性，克服了標(biāo)準(zhǔn)PSO算法陷入早熟的缺陷，使得PSO算法跳出局部最優(yōu)。仿真分析表明，該算法應(yīng)用于不同線寬、不同信噪比、不

3、同線性權(quán)重比下的Brillouin散射譜擬合時(shí)，都能獲得良好的中心頻移提取精度和溫度信息。
　　最后，在闡述D-S證據(jù)理論的基本概念、原理及融合規(guī)則的基礎(chǔ)上，提出了一種改進(jìn)的D-S證據(jù)理論算法，并將新的D-S證據(jù)理論算法與AIW-CPSO算法結(jié)合起來(lái)應(yīng)用于Brillouin散射譜特征提取。仿真對(duì)比分析表明，DS-AIW-CPSO算法的Brillouin散射譜中心頻移及溫度提取精度要高于AIW-CPSO算法，且DS-AIW-CPSO