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基于编码的BOTDR系统研究的任务书
任务书
一、背景
BOTDR（BrillouinOpticalTimeDomainReflectometry）技术是基于布里渊散射效应的光纤传感技术。BOTDR系统可以通过单一光纤进行温度变化、应力变化、形变变化等参数的实时监测和诊断。是目前广泛应用于国家大型工程（如高速公路、铁路、航天、水电、电力等）的动态监测领域。
然而，BOTDR系统的检测精度受到光纤光栅分辨率的限制。当光纤光栅在特定的条件下分辨率降到一定的程度时，就无法再提高检测精度，这就限制了BOTDR技术的检测精度。针对这个问题，目前学术界和工业界都在研究将编码技术应用于BOTDR检测技术中来提高检测精度。
二、任务目标
本次研究的任务目标是基于编码技术，设计一种高精度BOTDR系统，提高其检测精度和稳定性。具体任务如下：
1.收集BOTDR系统的基础理论知识，并分析编码技术在BOTDR检测领域的应用现状；
2.设计BOTDR系统中的编码模块，包括编码方法的选择、编码参数的确定、编码信号的发生和调制等；
3.搭建BOTDR实验平台，并进行实验验证，测量其检测精度、灵敏度和稳定性等指标；
4.对BOTDR系统中的编码模块进行性能分析和优化，提高BOTDR系统的检测精度；
5.总结本次研究结果并撰写论文。
三、研究内容
1.基础理论知识的收集
收集BOTDR系统的基础理论知识，包括布里渊散射效应、BOTDR系统的工作原理和检测算法等，并对BOTDR系统的检测精度、灵敏度和稳定性等指标进行分析和评估。
2.编码模块的设计与实现
根据收集的基础理论知识，选择适合BOTDR系统的编码方法，并确定编码参数。根据编码参数，编制相应的编码信号并对信号进行发生、调制和解调等处理。最终，完成针对BOTDR系统的编码模块搭建和实现。
3.实验验证与指标评估
搭建BOTDR实验平台，利用自行设计的编码模块对BOTDR系统进行实验验证，并对实验结果进行指标评估。包括检测精度、灵敏度和稳定性等指标。
4.性能分析与优化
对BOTDR系统中的编码模块进行性能分析和优化，包括信噪比、干扰对BOTDR系统的影响，以及对编码参数的优化等，从而提高BOTDR系统的检测精度以及抗干扰能力。
5.撰写论文
综合以上工作结果，总结本次研究成果并撰写论文，包括文章摘要、引言、理论基础、编码模块的设计与实现、实验分析、性能分析等内容，力求对BOTDR系统的检测精度提出新的改进建议。
四、研究计划
1.第一阶段（1个月）
收集BOTDR系统的基础理论知识，熟悉BOTDR系统的检测算法，综述编码技术在BOTDR检测领域的应用现状。
2.第二阶段（2个月）
设计BOTDR系统中的编码模块，确定编码参数，完成编码信号的发生和调制等处理。
3.第三阶段（2个月）
搭建BOTDR实验平台，进行实验验证，测量BOTDR系统的检测精度、灵敏度和稳定性等指标。
4.第四阶段（1个月）
对BOTDR系统中的编码模块进行性能分析和优化，提高BOTDR系统的检测精度。
5.第五阶段（1个月）
总结本次研究成果并撰写论文，提交SCI、EI学术期刊或国内权威期刊发表。
五、调研预算
1.设备费
BOTDR检测仪器等：5万元。
2.材料费
纤维光缆等材料：2万元。
3.人员费
研究生津贴、合作协议费、差旅费等：3万元。
4.总计：10万元。
六、结论
本次研究旨在提高BOTDR系统的检测精度，首次采用编码技术来增强BOTDR系统的稳定性和抗干扰能力，将对BOTDR系统的发展起到推动作用。最终，研究成果将有助于BOTDR技术在国家大型工程及其它领域的广泛应用。