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基于IQ调制的OFDR系统仿真研究 被引量：6
1
作者 延敏 白清 +3 位作者 梁昌硕 王宇 刘昕 靳宝全 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期696-701,共6页
针对传统外调制光频域反射(OFDR)系统空间分辨率较差的问题,提出了基于IQ调制OFDR系统的方法。分析了OFDR系统基本原理及IQ调制扫频原理,采用IQ调制器调制稳频激光器产生线性扫频光,建立了基于IQ调制的OFDR系统仿真模型;通过改变局部后... 针对传统外调制光频域反射(OFDR)系统空间分辨率较差的问题,提出了基于IQ调制OFDR系统的方法。分析了OFDR系统基本原理及IQ调制扫频原理,采用IQ调制器调制稳频激光器产生线性扫频光,建立了基于IQ调制的OFDR系统仿真模型;通过改变局部后向散射光相位以模拟待测温度或应变变化,并提出差分FFT解调算法实现对待测参量的快速定位检测。仿真结果表明,模型可以准确检测与定位施加在传感光纤上的模拟待测参量,并在传感距离为100m长的光纤上实现了0.23m的空间分辨率。研究证明,该系统优化了空间分辨率,降低了解调算法复杂度,提高了参量检测准确度,从而为光频域反射技术在短距离高空间分辨率应变、温度等参量检测方面的应用提供理论依据和测量方法。 展开更多
关键词 光频域反射 IQ调制器 参量检测 光纤传感 线性扫频
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频域插值与窗宽优化提升外调制OFDR空间分辨率研究 被引量：1
2
作者 申振 张建国 +4 位作者 白清 梁昌硕 张昆 王宇 靳宝全 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1615-1621,共7页
外调制OFDR系统可通过减小数据处理过程中的滑动窗宽来提高空间分辨率。然而,窗宽过小会使传感定位结果出现“假峰”,进而降低定位准确度,即传感空间分辨率和定位准确度之间存在相互制约关系。提出频域插值和窗宽优化方法,在数据处理流... 外调制OFDR系统可通过减小数据处理过程中的滑动窗宽来提高空间分辨率。然而,窗宽过小会使传感定位结果出现“假峰”,进而降低定位准确度,即传感空间分辨率和定位准确度之间存在相互制约关系。提出频域插值和窗宽优化方法,在数据处理流程中利用频域插值的方法提高系统的定位准确度,通过综合评估系统的定位误差,权衡窗宽和插值位数规模,实现在兼顾定位准确度的前提下进一步提升系统空间分辨率。阐述了OFDR系统传感原理,研究了影响系统空间分辨率各关键参数,搭建了外调制OFDR温度定位传感系统,在1000 m传感光纤上进行了实验验证。实验结果表明,在同等测量条件下,采用频域插值和窗宽优化方法将系统空间分辨率由3 m提升至了1.5 m,能有效提升OFDR系统的定位空间分辨率。 展开更多
关键词 光频域反射系统 空间分辨率 频域插值 窗宽优化
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基于光IQ调制的OFDR系统定位研究 被引量：2
3
作者 梁昌硕 白清 +3 位作者 延敏 王宇 刘昕 靳宝全 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期315-320,333,共7页
针对传统内调制光频域反射(OFDR)分布式传感系统中扫频激光存在的频率变化非线性问题及其造成的信噪比降低问题,提出了基于光IQ调制的光频域反射系统,分析了光IQ调制扫频基本原理和光频域反射传感系统基本原理,搭建了基于光IQ调制器的... 针对传统内调制光频域反射(OFDR)分布式传感系统中扫频激光存在的频率变化非线性问题及其造成的信噪比降低问题,提出了基于光IQ调制的光频域反射系统,分析了光IQ调制扫频基本原理和光频域反射传感系统基本原理,搭建了基于光IQ调制器的扫频激光生成系统和OFDR温度变化定位实验系统,通过光IQ调制器对稳频激光进行调制以生成线性扫频激光,并将线性扫频激光导入OFDR系统实现对待测光纤上温度变化的定位检测。实验结果证明,基于光IQ调制器的OFDR系统可以准确定位待测光纤上的温度变化位置,在1000m光纤上定位误差为0.0606m。研究表明,基于光IQ调制的光频域反射系统可以实现中长距离的高精度温度变化定位传感。 展开更多
关键词 内调制 光频域反射 分布式传感 定位检测 定位误差 温度变化 传感系统 系统定位
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赤道太平洋障碍层的年际演变及其与厄尔尼诺-南方涛动事件的关联
4
作者 梁昌硕 潘爱军 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期373-380,共8页
利用2004-2017年BOA_Argo网格数据集系统分析了赤道太平洋障碍层厚度的年际演变及其与厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)事件的关联.在年平均意义上,热带太平洋障碍层在暖池区存在明显的年际变动,其厚度变化幅度可达15m以上.多变量经验正交函数... 利用2004-2017年BOA_Argo网格数据集系统分析了赤道太平洋障碍层厚度的年际演变及其与厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)事件的关联.在年平均意义上,热带太平洋障碍层在暖池区存在明显的年际变动,其厚度变化幅度可达15m以上.多变量经验正交函数分解的主模态表明:西太平洋暖池区降水与障碍层的异常场分布型态吻合,都呈现明显的东(正)西(负)反相位分布,降水的正(负)异常造成了障碍层的正(负)异常;且与ENSO事件高度相关(相关系数0.87),存在显著的2~4年的年际变化主周期信号.针对赤道太平洋障碍层的纬向迁移分析表明:对应于厄尔尼诺(拉尼娜)年,赤道太平洋偏厚的障碍层位置显著东(西)移,且与暖池东部边缘和海表盐度(SSS)锋的纬向迁移大致处于同一位相.在大多数情况下,较厚的障碍层局限于暖池的东部边缘内(170°W以西),位于SSS锋附近或偏西;SSS锋附近的障碍层可能归因于水平平流、强降水及开尔文波.在2015年9月至2016年2月期间,赤道中太平洋的SSS锋消失,对应着厚障碍层的消失,表明厚障碍层的位置与西太平洋暖池东部边缘内SSS锋的纬向位置密切相关. 展开更多
关键词 赤道太平洋 障碍层 厄尔尼诺-南方涛动 多变量经验正交函数 海表盐度锋
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