干涉型分布式光纤振动传感周界安防监测系统研究

针对长距离、大范围周界安防的需求,设计了复合干涉型分布式光纤振动传感周界安防系统。研究了光纤干涉方式实现振动传感的机理,为克服传统干涉结构两路传感光纤需等长且相互隔离的问题,提出采用Sagnac与Mach-Zehnder复合光路结构,通过测量干涉光强的变化还原调制光信号中的振动信号,实现对入侵行为的感知。实验结果证明,本系统的频率响应范围在100 Hz~20 kHz,可良好还原外界振动信号,在20 km的测试距离内,可灵敏感知外界扰动。     

多芯光网络多维串扰感知资源分配方法

为解决空分复用弹性光网络的生存性需求不足的问题,提出了一种基于多维串扰感知的路由和频谱分配方法。首先,构建了包含邻接串扰度和限带串扰度的串扰度评价模型,这2种串扰度与频谱资源占用度构成多维串扰度;然后,通过实时感知链路上的串扰度,更新光纤链路的代价矩阵,从而使分配后光纤链路间的串扰最小。同时,通过感知较小阻塞的位置进行频谱分配,旨在提升资源利用率并降低阻塞率。实验结果显示,与传统方案相比,所提方法显著降低了串扰率,提高了网络的生存性和资源利用率。     

多芯光子晶体光纤激光器锁模动力学过程

理论结合实验分析了多芯光子晶体光纤激光器被动锁模的脉冲形成过程,主要包括弛豫振荡、Q脉冲、稳定锁模3个阶段. 由于纤芯之间较强的渐消场耦合作用,不同纤芯内脉冲的演变过程一致,并最终实现同步稳定锁模运转. 研究结果表明:多芯光子晶体光纤锁模无需精细的光纤耦合调节,在保证耦合效率的前提下都可以实现纤芯之间的同步锁模.     

七芯光纤拉锥的折射率传感性能研究

设计和展示了一种光纤嵌入式的高灵敏度折射率传感器。在七芯光纤两端熔接单模光纤组成三明治结构,使用氢气火焰对七芯光纤进行加热并拉伸,制备出具有独特微结构的七芯光纤同轴干涉仪。在拉锥过程中,随着光纤直径减小,光纤中纤芯直径、纤芯距等比例缩小。光纤表面产生消逝场的同时,不同纤芯之间也发生了明显的光学干涉。这种具有较强消逝场的光学干涉器件,展现出明显的环境折射率敏感特性。由实验结果可知,当其腰区直径为9μm时,在折射率1.426 4～1.427 8范围内折射率灵敏度达到9 194.6 nm/RIU。这种折射率传感器具有结构紧凑、制备简单、干涉条纹明显和敏感度高的优点,在生物及化学传感领域具有潜在的应用价值。     

基于SVM的φ-OTDR光纤振动传感系统模式识别方法研究

针对φ-OTDR光纤传感器系统对相似扰动目标识别判断的误报问题,通过多特征参量识别目标,则可有效降低误报率.提出一种基于φ-OTDR光纤振动传感系统,提取信号主波能量(MVE)、信号主瓣时延(MVBW)、信号主瓣峰峰值(MDV)、信号主波Q值(MVQV)、信号频谱(SFS)等十一种特征参量作为参考衡量标准,利用二叉树的SVM分类器模型,对10组400次实验进行相似目标识别分类,综合识别率达到90％.该方法通过多角度参量进行目标衡量判别,调高了相似识别的准确性.     

基于光纤光栅的多参量流体测量系统

提出了一种以光纤光栅传感器为核心单元的多参量流体测量系统,通过不同结构封装实现应用光纤光栅对流体的温度、压力和流量3个重要参量的测量,这几个不同参量的光纤光栅传感器通过串联组网接入到高速光纤光栅解调系统,实现动态高精度测量。实验标定表明传感器具有良好的线性和重复性,测量系统的分辨率和精度完全满足流体参量测试的要求,在水利和化工领域的流体在线监测中具有重要的应用价值。     

多芯光子晶体光纤激光器锁模动力学过程(邀请论文)

理论结合实验分析了多芯光子晶体光纤激光器被动锁模的脉冲形成过程,主要包括弛豫振荡、Q脉冲、稳定锁模3个阶段.由于纤芯之间较强的渐消场耦合作用,不同纤芯内脉冲的演变过程一致,并最终实现同步稳定锁模运转.研究结果表明:多芯光子晶体光纤锁模无需精细的光纤耦合调节,在保证耦合效率的前提下都可以实现纤芯之间的同步锁模.     

多天线OFDM系统空时频分组码的性能分析

针对多天线正交频分复用系统空时频分组码,通过分析其成对错误概率的Chernoff边界,揭示了多径时延特征影响空时频分组码性能的根本原因,给出了在快衰落信道中空时频分组码设计方法。并在ITU-R M.1225建议的车载信道模型下,利用仿真评估了空时分组码、空频分组码和空时频分组码在快衰落信道中的性能。仿真结果表明,在快衰落信道中,空频分组码性能优于空时分组码;多径时延特征是设计适合快衰落信道中具有最大分集增益空时频分组码的关键因素。     

基于光纤感知技术的生物监测系统研究

光纤感知技术与生物体相结合的生物监测系统可用于水体污染物监测,该技术是提高水质监测准确度与效率的有效方法.根据水质监测技术需求,文章以河蚌为样本生物体,研究了一种新型贝类生命体征在线生物监测系统,通过设计基于光纤感知技术的传感器探头来测量光纤光栅波长的变化,监测目标生物的生理特征,获取了河蚌生命体在水体中的生活规律,从...     

基于光纤环衰荡技术的多参量在线监测系统研究

提出了一种多参量在线监测系统。该系统基于光纤环衰荡技术,通过在光纤环中加入吸收气室、光纤布喇格光栅或光纤微弯传感器,可完成气体浓度、温度/应变、压力等多产量的同时测量。以乙炔为目标气体分析了光纤环衰荡技术所要达到的理论衰荡时间为2μs,然后用实验得到其衰荡信号,通过重构其吸收谱,用该方法得到乙炔的测量精度为10×10-4%。     

基于联合稀疏模型的OFDM压缩感知信道估计

针对正交频分多路复用（OFDM）系统,比较了基于压缩感知的不同导频设计方案及相应信道估计性能. 基于信道响应的时域稀疏和缓变特征,提出了基于联合稀疏模型的压缩感知信道估计方法,进一步提高了信道估计的性能. 该方法将连续若干个OFDM符号的信道估计问题转化为联合稀疏模型下的压缩感知问题,充分利用信道的稀疏特性和时间相关性进行信道估计. 结合短波OFDM系统,比较了几种信道估计方法的性能. 仿真结果表明,与传统的最小平方误差信道估计方法和逐符号的压缩感知信道估计方法相比,基于联合稀疏特征的信道估计方法可进一步改善估计性能,对时变信道具有更好的适应性.     

基于FC over WDM架构的航电网络研究

面向航空电子应用的FC网络是一种具有确定性和实时性的通信网络。由于WDM具有轻质、高容量、多协议透明传输等多种优点,以波分复用为特征的先进光网络已经成为未来航空机载网络的技术选择目标。针对航空电子网络发展趋势,提出一种基于FC over WDM的航电光纤网络架构。该架构兼容了航电系统对延迟确定性和带宽可扩展性的需求,可实现对现有FC航电光纤网络的平滑升级。通过采用自主研制的FC仿真卡建立地面仿真环境对该架构进行实验仿真,从功能和系统性能两个方面验证了在航电光纤网络中引入WDM和光交换技术的合理性。     

认知无线电系统中存在载波频偏的OFDM频谱感知技术

提出了一种利用输入检测器数据离散傅里叶变换结果的协方差矩阵的频谱感知技术。分析发现如果没有授权用户信号,协方差矩阵为对角阵;反之为非对角阵。在检测过程中,通过将协方差矩阵中非对角线元素的能量与设定的阈值相比较得出检测结果。理论推导了判决度量在是否存在授权用户信号的两种情况下的分布函数以及算法的阈值和检测概率。仿真结果表明,与已有的方法相比,该算法可以更好地对抗载波频偏,同时具有更优的检测概率。     

资源规划的OFDM跳频系统性能分析

分析了多小区多用户环境下,采用 Costas 序列构建时间-频率映射模式的正交频分复用（OFDM）跳频系统下行方向上的性能。通过对跳频系统与非跳频系统的系统级仿真比较,证明了基于Costas序列的跳频方案能够对小区间的干扰起到平均的作用,从而有效地降低小区间干扰。为了研究进一步降低小区间干扰的方法,提出了一种适用于跳频系统的资源规划方案。该方案以“复用划分”为基础,通过为每个小区分配不同的优先时隙来达到干扰避免的目的。同时利用跳频干扰平均的特点,将资源的使用拓展到非优先时隙上。仿真结果表明,该方案可以在系统负载低于一定值的情况下,进一步降低小区间的干扰。     

岩土工程安全评价和预测ES—TOOL中面向对象的规则与方法

介绍了岩土工程安全评价与预测专家系统开发工具中的一种面向对象的规则表示方法。这种建立在规则类－规则对象基础上的面向对象规则，封装了推理树、传统规则、方法、实例和解释，在解决岩土工程监测信息处理和安全评价这种特定问题中，已显示出明显的优越性。     

城市地下工程安全性问题分析及病害防治方法

根据许多工程实例 ,分析和总结了城市地下工程安全性问题及危害安全性的病害原因 ,据此提出了一类安全性评估指标 ;同时 ,从设计、施工、监测等各方面提出了防治地下工程病害的方法与对策 文中提出的安全评估指标和病害防治方法对城市地下空间开发的规划及地下工程的设计和施工有一定的指导意义     

认知无线电中OFDM协作频谱感知技术及其优化

利用正交频分复用信号包含循环前缀的特点,提出一种针对该信号的多用户场景下的协作检测模型,用最大化偏移系数的方法对系统的权值向量进行优化,得到优化权值向量的闭合表达式. 理论分析和仿真结果均表明,所提算法检测性能优于经典协作检测算法.     

温州水利工程施工安全监控信息系统开发和应用

温州市在水利工程安全施工监控领域引入物联网概念,构建了温州水利工程施工安全监控信息系统,包括工程、技术、质量、安全、行政等多个职能系统．应用实例表明,该系统为工程建设相关单位及时掌握施工安全、质量和进度状态提供了技术支撑,丰富了监管手段,提高了管理效率和水平,具有一定推广使用价值．     

基于图像传感的焊缝自动跟踪系统设计

本文提出了一种基于图像传感的焊缝自动跟踪系统.系统应用CCD(Charge Coupled Device)图像传感器采集焊缝图像,并应用由VC 语言设计实现的图像处理软件对焊缝图像进行处理及特征值提取.基于图像传感的焊缝自动跟踪系统实现了焊接机器人对焊缝的实时自动跟踪.     

弱湍流环境下基于OFDM的大气激光通信系统性能分析

大气激光通信作为一种新型无线接入方式备受关注,但是大气中存在的湍流效应会使系统信道不稳定,对传输性能产生影响。为了充分发挥大气激光通信的优势,提高传输速率,改善系统性能,将OFDM技术与大气激光通信相结合并建立OFDM系统仿真模型,分析在弱湍流环境下不同子载波调制方式、不同子载波数以及不同循环前缀长度等因素对OFDM系统误码性能的影响,为OFDM在大气激光通信系统中的应用提供了合理的参数选择依据。