高精度分布式光纤传感及相关信号解调技术的研究的中期报告.docx

高精度分布式光纤传感及相关信号解调技术的研究的中期报告
中期报告
一、研究背景
光纤传感技术具有光学量测基础、光纤作为传感器进行特征变量检测、分布式传感等特点。其优点包括：抗干扰强，测量范围广，解决控制信号传递问题，以及具备方便节点布置的优势，因而得到了越来越广泛的应用。在工程领域，智能制造、工业大数据等发展约束了传感技术的性能，对光纤传感技术提出了新的需求。
二、研究内容与进展
1、研究内容与目标：
研究高精度的光纤分布式传感及相关信号解调技术，包括光纤分布式传感器结构研究、光纤传感技术理论发展、光纤光谱技术研究、新型光源设计以及新型信号处理算法的研究。
2、研究进展：
（1）光纤传感器结构：
光纤传感器由于其特殊结构，很容易受到环境温度和机械约束的影响。为此，设计了一种新型光纤传感器结构，有效地降低了传感器的非线性误差，提高了传感器的精度。
（2）光纤传感技术理论发展：
通过研究光纤传感技术的理论，探究了不同光信号和力信号的映射关系，并基于此给出了一种新型光纤传感器解调方法，该方法在复杂环境下具有很好的鲁棒性。
（3）光纤光谱技术研究：
在基于光纤传感的光纤光谱解调技术方面，开发了一种基于特征提取算法的解调技术，通过特征提取和数据降维的处理，有效地提高了光纤传感器信号的信噪比和解调精度。
（4）新型光源设计：
开发了一种新型光源，可以发射多种波长的光信号，并且波长范围可调整。利用该新型光源，可以为多个光纤传感器提供信号，从而实现对复杂工程环境的检测和控制。
（5）新型信号处理算法研究：
基于深度学习理论，采用卷积神经网络模型进行光纤传感信号处理方法的研究。该方法采用多层非线性处理网络，能够有效地提取信号特征信息，从而达到更好的解调精度和可靠性。
三、研究展望
目前，我们已完成了光纤传感器结构研究、光纤传感技术理论发展、光纤光谱技术研究、新型光源设计和新型信号处理算法研究等多个方面的工作。未来，我们将继续深入挖掘光纤传感技术在信号有效获取、信号处理和解调精度提高等方面的应用，探索更多的技术难点和解决方案，为智能制造和大数据领域的发展做出更多贡献。