基于FPGA的光纤微扰动系统相关检测算法实现

admin · 发表于 2023-10-18 12:01:24

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光纤传感技术是随着光导纤维和光纤通信技术的发展而迅速发展起来的一种以光为载体，光纤为媒质，感知和传输外界信号的新型传感技术。分布式光纤微扰动传感器测量是在整个光纤长度上对沿光纤分布的环境参数进行的连续测量，在实际的应用项目中，非常适用于长距离或大区域范围内的监控和安防控制。目前应用于光纤微扰动传感器或类似系统的数据处理芯片（DSP、FPGA等）所实现的功能都是集中在调制解调方面，而扰动识别和定位功能都是通过PC机实现。本论文针对双M-Z型光纤微扰动传感器，以现场可编程门阵列（FPGA）为处理核心，设计了相关检测算法实现电路，解决了扰动识别和定位的嵌入式实现题目，提高了系统的实时性，降低了系统体积和成本，增加了系统可靠性。本论文中，分析了扰动识别和定位原理，并选取了适合现场可编程门阵列实现的算法，制定出合理的总体方案。完成了系统硬件电路的制作和调试工作，并编写与之对应的程序，最终通过扰动识别和定位实验对系统性能进行了验证。实验结果表明，所研制的相关检测算法实现系统基本达到扰动检测概率大于95%的要求，定性验证了虚警率较低。扰动位置定位误差平均为70m，并且能够完成两路传感器同时定位功能，为后续的研究工作提供了比较完备的软硬件平台和依据。

基于FPGA的光纤微扰动系统相关检测算法实现

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