本文關鍵詞：雙M-Z周界防護系統(tǒng)定位算法與模式識別技術研究　出處：《西南交通大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：光纖傳感由于性能穩(wěn)定、長距離分布式測量、抗電磁干擾等優(yōu)點,成為周界防護領域的研究熱點。根據原理的不同,光纖周界防護系統(tǒng)主要分為：干涉技術、光纖光柵技術和光時域反射技術等,它們各有特點。其中基于雙M-Z干涉技術的周界防護系統(tǒng),由于具有靈敏度高、解調算法簡單、低成本等特點得到廣泛研究,但實時定位技術以及傳感信號的模式識別仍是其中難點。本文根據信號檢測、小波包分析和BP神經網絡等理論,基于理論分析和實驗驗證,對雙M-Z周界防護系統(tǒng)的定位算法和模式識別進行了深入的研究。首先,為了解決雙M-Z周界防護系統(tǒng)互相關算法運算時間長的問題,本文將互相關運算從時域變換到頻域處理,采用FFTW函數庫進行相關的傅里葉變換,很大程度上縮短了運算時間。驗證了基于FFTW的頻域內互相關算法可以較大程度提高系統(tǒng)定位的實時性。其次,為了提高系統(tǒng)的可靠性,需要對傳感信號進行模式識別,對不同類型的傳感信號進行區(qū)分,降低系統(tǒng)的誤報率。針對這一問題,本文基于小波包分析和BP神經網絡的模式識別算法,用小波包分提取傳感信號在不同頻帶內的能量譜特征,并利用BP神經網絡進行傳感信號模式識別,提高了識別準確性。最后,搭建了雙M-Z周界防護系統(tǒng),主要包括雙M-Z干涉儀、光電探測模塊、數據采集模塊和信號處理模塊四部分。通過實驗測試與結果分析,驗證了整個系統(tǒng)的有效性。實驗結果表明,FFTW頻域內互相關算法能夠實現振動信號的實時定位,同時,模式識別算法可以有效識別不同類型的傳感信號。
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN253;TN911.7

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本文編號：1319143