基于時間序列奇異譜特征的Φ-OTDR擾動檢測方法
本文關(guān)鍵詞:基于時間序列奇異譜特征的Φ-OTDR擾動檢測方法 出處:《光子學(xué)報》2014年04期 論文類型:期刊論文
更多相關(guān)文章: 相敏光時域反射計 擾動檢測 縱向時間序列 奇異譜分布 前向反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 分布式光纖圍欄 誤報率
【摘要】:相敏光時域反射系統(tǒng)異常靈敏,對環(huán)境中聲波、空氣流動及瞬時高頻噪音等干擾源同時敏感,環(huán)境干擾與入侵非線性混疊時,實際入侵檢測與識別困難,容易頻繁誤報.本文提出一種基于時間序列奇異譜特征的擾動檢測方法,對每個滑動時間窗內(nèi)空間各點的縱向時間序列信號進行相空間重構(gòu),對重構(gòu)后的相空間狀態(tài)矩陣進行奇異值分解得到信號能量的奇異譜分布,然后將奇異譜特征向量輸入后向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行擾動事件檢測.實驗結(jié)果表明,該方法能夠有效排除聲波及瞬時高頻噪音等干擾信號的影響,在微風(fēng)等有干擾的環(huán)境下,在14km處正確檢測率為90%,誤警率低于2%.
[Abstract]:Phase sensitive optical time domain reflectometry system extremely sensitive in the environment, sound, air flow and transient high-frequency noise interference source and sensitive to environmental disturbance and nonlinear mixed intrusion, intrusion detection and recognition of practical difficulties, prone to frequent false positives. This paper proposes a method based on time sequence of Leiitch spectrum disturbance detection method, phase space reconstruction of vertical time sequence signal of each point each within the sliding window space of phase space reconstructed state matrix singular value decomposition to get the signal energy of singular spectrum distribution, and then the singular spectrum feature to input the back propagation neural network disturbance event detection. The experimental results show that this method can effectively influence eliminate sound waves and transient high-frequency noise interference signal, such as interference in the breeze under the environment of 14km in the correct detection rate is 90%, false alarm rate is less than 2%.
【作者單位】: 電子科技大學(xué)通信與信息工程學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(No.61290312) 中央高;究蒲袠I(yè)務(wù)費專項基金(No.ZYGX2011J010)資助
【分類號】:TN911.7
【正文快照】: 0引言相位敏感光時域反射儀(Phase-Sensitive OpticalTime Domain Reflectometer,Φ-OTDR)技術(shù)在提高信噪比,延長傳感距離方面有很大的優(yōu)勢,但系統(tǒng)基于相位敏感機理,對周圍環(huán)境的任何擾動,包括機械振動、聲音信號、人為破壞等都能感知,極易引起頻繁誤報,影響系統(tǒng)的整體檢測性
【參考文獻】
相關(guān)期刊論文 前7條
1 周琰,靳世久,張昀超,孫立瑛;管道泄漏檢測分布式光纖傳感技術(shù)研究[J];光電子·激光;2005年08期
2 謝孔利;饒云江;冉曾令;;基于大功率超窄線寬單模光纖激光器的ф-光時域反射計光纖分布式傳感系統(tǒng)[J];光學(xué)學(xué)報;2008年03期
3 單超;方捻;王陸唐;黃肇明;;混沌光纖圍欄系統(tǒng)及其入侵定位方法[J];光學(xué)學(xué)報;2010年02期
4 劉波;楊亦飛;張鍵;羅建花;劉艷格;開桂云;;基于M-Z干涉的光纖圍欄系統(tǒng)實驗研究[J];光子學(xué)報;2007年06期
5 李建中;饒云江;冉曾令;謝孔利;;基于ф-OTDR和POTDR結(jié)合的分布式光纖微擾傳感系統(tǒng)[J];光子學(xué)報;2009年05期
6 吳庥偉;吳慧娟;饒云江;吳宇;趙天;;基于多種小波分解方法綜合判決的低誤報率分布式光纖圍欄入侵監(jiān)測系統(tǒng)[J];光子學(xué)報;2011年11期
7 羅俊;饒云江;岳劍鋒;冉曾令;;新型高靈敏分布式光纖入侵監(jiān)測系統(tǒng)[J];儀器儀表學(xué)報;2009年06期
【共引文獻】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 吳斌;蔡棟生;何存富;杭利軍;;用于Sagnac干涉儀的PGC解調(diào)電路研制[J];北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2008年10期
2 林偉國;張鑫;汲長征;;基于壓電傳感器的管道泄漏監(jiān)測儀的研制[J];北京化工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2006年05期
3 陳朋超;蔡永軍;李俊;孟佳;封皓;靳世久;;基于改進型馬赫-曾德干涉儀原理的管道安全預(yù)警系統(tǒng)研究[J];傳感技術(shù)學(xué)報;2009年11期
4 曲志剛;封皓;靳世久;曾周末;;基于提升小波的管道安全系統(tǒng)信號特征提取方法[J];傳感器與微系統(tǒng);2010年05期
5 穆立波;吳悅峰;姚劍;;分布式光纖震動傳感系統(tǒng)的多點定位問題研究[J];傳感器與微系統(tǒng);2010年06期
6 李彩華;滕云田;李小軍;;分布式光纖振動傳感系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集及信號處理系統(tǒng)設(shè)計[J];地震工程與工程振動;2012年01期
7 溫海q;李健;;油井遠程監(jiān)控的系統(tǒng)研究[J];電子測量技術(shù);2008年01期
8 賈喜鴿;李素貞;趙鳴;;受激布里淵光時域測試系統(tǒng)性能標定實驗研究[J];電子測量技術(shù);2011年03期
9 楊士寧;李立京;陸文超;李勤;章敏;;基于虛擬儀器平臺的新型分布式光纖傳感系統(tǒng)[J];電子測量技術(shù);2012年01期
10 王冬旭;賀常兵;林偉國;;非介入式氣體管道泄漏檢測的可行性研究[J];管道技術(shù)與設(shè)備;2011年01期
相關(guān)會議論文 前4條
1 曹振洲;劉維;;基于光纖馬赫-曾德爾干涉儀光纖水聽器的實驗研究[A];第六屆全國高等學(xué)校物理實驗教學(xué)研討會論文集(下冊)[C];2010年
2 駱建偉;何存富;杭利軍;鄭興強;吳斌;;復(fù)雜管網(wǎng)光纖傳感泄漏監(jiān)測技術(shù)研究[A];2010振動與噪聲測試峰會論文集[C];2010年
3 駱建偉;;光纖傳感管道泄漏檢測偏振控制研究[A];2010全國虛擬儀器大會暨MCMI2010’會議論文集[C];2010年
4 楊康;劉德明;孫琪真;孫志峰;;基于Sagnac環(huán)的網(wǎng)絡(luò)化光纖圍欄報警系統(tǒng)[A];2009年先進光學(xué)技術(shù)及其應(yīng)用研討會論文集(下冊)[C];2009年
相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條
1 封皓;基于雙Mach-Zehnder干涉儀結(jié)構(gòu)的光纖管道安全預(yù)警系統(tǒng)建模及定位研究[D];天津大學(xué);2011年
2 吳東方;Sagnac干涉式光纖聲傳感器及其定位技術(shù)研究[D];復(fù)旦大學(xué);2008年
3 曲志剛;分布式光纖油氣長輸管道泄漏檢測及預(yù)警技術(shù)研究[D];天津大學(xué);2007年
4 高華;城市地下燃氣管網(wǎng)泄漏監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)研究[D];天津大學(xué);2009年
5 任文華;智能光纖傳感網(wǎng)絡(luò)中關(guān)鍵器件的研制和應(yīng)用[D];北京交通大學(xué);2010年
6 孫志峰;分布式光纖振動傳感網(wǎng)絡(luò)周界防入侵系統(tǒng)[D];華中科技大學(xué);2010年
7 陶沛琳;嵌入TLPFGs的Mach-Zehnder干涉型智能化光纖傳感器的研究[D];北京交通大學(xué);2011年
8 張翠;基于光纖布喇格光柵智能周界安防方法及關(guān)鍵技術(shù)研究[D];武漢理工大學(xué);2013年
9 于青;基于混沌時間序列預(yù)測的主動型入侵防御系統(tǒng)研究[D];天津大學(xué);2012年
10 周會娟;基于受激布里淵散射的分布式光纖傳感系統(tǒng)及其應(yīng)用研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條
1 冀青;雙波長窄線寬環(huán)形腔光纖激光器及其應(yīng)用研究[D];天津理工大學(xué);2010年
2 張超;長距離B-OTDA和Φ-OTDR傳感系統(tǒng)光信號處理方法研究[D];電子科技大學(xué);2011年
3 高岑;基于BOTDR的周界入侵報警系統(tǒng)中傳感光纜特性的研究[D];南京大學(xué);2011年
4 朱燕;基于偏振態(tài)探測的分布式光纖振動傳感器[D];電子科技大學(xué);2011年
5 張兆偉;Sagnac型光纖管道安全預(yù)警系統(tǒng)研究[D];天津大學(xué);2010年
6 趙玉璽;基于DSP的光纖傳感測量方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年
7 葉雯婷;基于保偏光纖分布式和光纖光柵分立式的雙層異構(gòu)光纖傳感網(wǎng)的初步研究[D];天津大學(xué);2012年
8 劉佳;基于偏振檢測的分布式光纖振動傳感研究[D];天津大學(xué);2012年
9 陳佳妹;基于馬赫-增德爾干涉儀的光纖周界防護系統(tǒng)的研究[D];燕山大學(xué);2012年
10 傅強;光纖預(yù)警系統(tǒng)在管道泄漏監(jiān)測上的應(yīng)用[D];北京化工大學(xué);2011年
【二級參考文獻】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 董賢子,吳重慶,付松年,何娜;基于P-OTDR分布式光纖傳感中信息提取的研究[J];北方交通大學(xué)學(xué)報;2003年06期
2 黃勇林,馮德軍,許兆文,童崢嶸,開桂壇,趙啟大,董孝義;基于全光纖馬赫-曾德爾干涉儀的電壓傳感研究[J];傳感技術(shù)學(xué)報;2001年04期
3 胡志新,張桂蓮,何巨,張陵,周進雄;利用分布式光纖傳感技術(shù)檢測天然氣管道泄漏[J];傳感器技術(shù);2003年10期
4 伍波;劉永智;劉爽;張謙述;代志勇;;1550nm高效窄線寬光纖激光器[J];光電子.激光;2007年07期
5 高建忠;蔣莊德;趙玉龍;朱笠;趙國仙;;Full distributed fiber optical sensor for intrusion detection in application to buried pipelines[J];Chinese Optics Letters;2005年11期
6 裴新,向望華,譚莉,杜榮建,張貴忠;Yb∶Er共摻雜對摻鉺光纖激光器中自脈沖行為的抑制作用[J];光學(xué)學(xué)報;2004年01期
7 宋牟平;微波電光調(diào)制的布里淵散射分布式光纖傳感技術(shù)[J];光學(xué)學(xué)報;2004年08期
8 董玉明;張旭蘋;路元剛;劉躍輝;王順;;布里淵散射光纖傳感器的交叉敏感問題[J];光學(xué)學(xué)報;2007年02期
9 謝孔利;饒云江;冉曾令;;基于大功率超窄線寬單模光纖激光器的ф-光時域反射計光纖分布式傳感系統(tǒng)[J];光學(xué)學(xué)報;2008年03期
10 封皓;靳世久;曾周末;周琰;曲志剛;;基于瓊斯矩陣建模的管道泄漏檢測及預(yù)警系統(tǒng)的定位誤差分析[J];光學(xué)學(xué)報;2009年03期
【相似文獻】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 郭建平;OTDR的測試原理及注意事項[J];中國有線電視;2004年15期
2 劉洋,劉利,劉波,吳偉,曾秋禮;OTDR在工程中的應(yīng)用[J];有線電視技術(shù);2004年21期
3 劉世春;;對OTDR測試精確度問題的分析[J];電信科學(xué);2005年12期
4 梁志剛;;OTDR測試與誤差分析[J];江西通信科技;2005年04期
5 蔣珀,林中;集中式OTDR檢測系統(tǒng)的服務(wù)器端功能實現(xiàn)[J];中國儀器儀表;2005年01期
6 倪玉婷;呂辰剛;葛春風(fēng);武星;;基于OTDR的分布式光纖傳感器原理及其應(yīng)用[J];光纖與電纜及其應(yīng)用技術(shù);2006年01期
7 張寶軍;;OTDR的原理及應(yīng)用[J];中國有線電視;2009年12期
8 全榮華;;OTDR曲線快速準確識別的探討[J];科教文匯(下旬刊);2010年02期
9 ;SPECIAL TOPICS:Chaotic laser brings out higher precision OTDR[J];Chinese Science Bulletin;2010年14期
10 李國軍;;一種基于OTDR技術(shù)的插回損測試儀[J];光通信技術(shù);2013年02期
相關(guān)會議論文 前8條
1 武建輝;李桂枝;;OTDR測試與誤差分析[A];中國管理科學(xué)文獻[C];2008年
2 成曉林;;利用OTDR進行精確的測試[A];四川省通信學(xué)會2000年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2000年
3 程濤;;使用OTDR測試光通信傳輸系統(tǒng)[A];2007中國科協(xié)年會——通信與信息發(fā)展高層論壇論文集[C];2007年
4 ;關(guān)于OTDR使用中應(yīng)當注意的幾個問題[A];四川省通信學(xué)會一九九五年學(xué)術(shù)年會論文集[C];1995年
5 吳少波;寧鼎;朱守正;劉笑東;;利用光時域反射計(OTDR)檢測保偏光纖纖芯缺陷技術(shù)[A];全國第十三次光纖通信暨第十四屆集成光學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2007年
6 李致穎;;利用OTDR查找光纜線路故障[A];中國通信學(xué)會信息通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)委員會2011年年會論文集(下冊)[C];2011年
7 柴敬;魏世明;常心擔(dān);李毅;;相似材料模型實驗中的OTDR檢測方法[A];第八次全國巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)大會論文集[C];2004年
8 曹小秋;張明志;高小勇;陳瞳;;基于嵌入式系統(tǒng)的光纜自動監(jiān)測站設(shè)計[A];第20屆測控、計量、儀器儀表學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年
相關(guān)重要報紙文章 前7條
1 本報記者 陳寶亮;為OTDR增加“光眼”[N];通信產(chǎn)業(yè)報;2012年
2 山東 王衛(wèi)國;淺析OTDR工作原理及測試應(yīng)用[N];電子報;2010年
3 本報記者 曾艷濤;采用模塊化結(jié)構(gòu)連接OTDR[N];計算機世界;2002年
4 安恒公司 高巍;OTDR一步跨入局域網(wǎng)[N];計算機世界;2003年
5 EXFO公司;精密測試設(shè)備護航光網(wǎng)絡(luò)[N];通信產(chǎn)業(yè)報;2007年
6 高巍;局域網(wǎng)光纜測試引入OTDR[N];中國計算機報;2002年
7 迪文;安捷倫推出[N];通信產(chǎn)業(yè)報;2002年
相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條
1 安陽;雙光束Ф-OTDR分布式光纖傳感技術(shù)與應(yīng)用[D];天津大學(xué);2014年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條
1 劉宏明;嵌入式OTDR相關(guān)技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2011年
2 劉衍飛;基于P-OTDR的分布式光纖傳感器的研究[D];北京交通大學(xué);2007年
3 楊福先;基于OTDR的分布式光纖微彎測試系統(tǒng)的研究[D];南京航空航天大學(xué);2007年
4 呂春梅;基于OTDR曲線的通信光纖故障診斷的研究[D];華北電力大學(xué);2012年
5 陳春明;便攜式OTDR的研制[D];電子科技大學(xué);2009年
6 代志勇;高性能PC-OTDR技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2001年
7 李俊;OTDR曲線分析技術(shù)在光纖故障診斷中的應(yīng)用研究[D];華北電力大學(xué);2011年
8 羅力偉;基于Ф-OTDR的無源光網(wǎng)絡(luò)研究[D];電子科技大學(xué);2009年
9 王大遲;基于非OTDR的無源光網(wǎng)絡(luò)鏈路監(jiān)測的研究[D];廣西師范大學(xué);2014年
10 陳常洪;OTDR事件檢測方法研究[D];華北電力大學(xué)(北京);2006年
,本文編號:1430489
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/wltx/1430489.html