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基于改进压缩感知技术的Φ-OTDR系统研究 被引量：1
1
作者 程亚楠 万生鹏 +3 位作者 吕纬龙 张治胜 万东辉 喻俊松 《国外电子测量技术》 北大核心 2023年第3期82-87,共6页
研究了一种基于改进压缩感知技术的相敏光学时域反射计(phase-sensitive optical time domain reflectometer,Φ-OTDR)系统。对于压缩感知技术,信号稀疏度K直接影响信号恢复的质量。为了提高信号恢复的质量,应该获得更接近原始信号的真... 研究了一种基于改进压缩感知技术的相敏光学时域反射计(phase-sensitive optical time domain reflectometer,Φ-OTDR)系统。对于压缩感知技术,信号稀疏度K直接影响信号恢复的质量。为了提高信号恢复的质量,应该获得更接近原始信号的真实稀疏性度K。因此,提出了一种基于硬阈值的信号稀疏度K的计算方法,同时,采用结合收缩阈值的重构方法,尽可能保留信号的有效成分。实验结果表明,振动频率为1 kHz的正弦振动信号在5.6 km的距离处被成功地重建。与常用的硬阈值压缩传感技术、移动平均去噪技术和Sym8小波去噪技术相比,所提出的压缩感知技术的信噪比分别提高了3.55、13.2和8.02 dB。 展开更多
关键词 相位敏感光时域反射计 压缩感知 稀疏度 光纤传感器 信号重构
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基于改进人工鱼群算法的无人机路径规划 被引量：5
2
作者 喻俊松 王琪 徐蓉瑞 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2015年第3期37-40,共4页
针对使用基于网格划分策略的改进人工鱼群算法计算无人机路径规划问题中寻优精度与算法计算量的矛盾,提出一种改进人工鱼群算法,该算法引入自适应步长和执行概率自适应分段网格遍历策略。算法前期用较大步长全局搜索较优路径,后期用较... 针对使用基于网格划分策略的改进人工鱼群算法计算无人机路径规划问题中寻优精度与算法计算量的矛盾,提出一种改进人工鱼群算法,该算法引入自适应步长和执行概率自适应分段网格遍历策略。算法前期用较大步长全局搜索较优路径,后期用较小步长及网格分段遍历策略在较优解附近进行局部遍历得到更精确最优解。仿真结果表明所提改进人工鱼群算法比原始鱼群算法和自适应步长人工鱼群算法结果更精确、稳定,较基于简单网格划分策略的人工鱼群算法计算量更小。 展开更多
关键词 路径规划 人工鱼群算法 网格划分策略 分段遍历
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基于移动方差平均算法的相位敏感光时域反射计去噪算法研究 被引量：6
3
作者 管彦周 万生鹏 +2 位作者 程亚楠 万东辉 喻俊松 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期233-240,共8页
在相位敏感光时域反射计(φ-OTDR)系统中,扰动信号一般淹没在噪声中,导致扰动定位困难。为了提高扰动信号的信噪比,本文结合方差算法自身具有突出数据离散程度的特点,提出了一种移动方差平均算法。相比于累加平均、移动平均法、分离平... 在相位敏感光时域反射计(φ-OTDR)系统中,扰动信号一般淹没在噪声中,导致扰动定位困难。为了提高扰动信号的信噪比,本文结合方差算法自身具有突出数据离散程度的特点,提出了一种移动方差平均算法。相比于累加平均、移动平均法、分离平均法、小波去噪、移动平均法+移动微分等传统算法,仿真和实验结果显示,移动方差平均算法具有更好的去噪效果,具有更高的信噪比(SNR)。因此,该算法可以用较少的累加采集次数实现扰动信号的定位,从而可以进一步提高φ-OTDR系统的响应频率,提升系统的实时性。 展开更多
关键词 相位敏感光时域反射计 移动方差平均算法 定位 信噪比
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基于光纤光栅的呼吸测量及分类研究 被引量：1
4
作者 张治胜 万生鹏 +1 位作者 吕纬龙 喻俊松 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2023年第11期328-333,共6页
本文对基于光纤布拉格光栅(FBG)的呼吸测量及分类系统进行了研究。为了方便智能穿戴的需要,用聚二甲基硅氧烷对裸光纤光栅进行了封装,搭建呼吸监测系统,实现了呼吸信号的测量。采集了屏息、咳嗽、正常呼吸和运动后呼吸四种呼吸信号,基... 本文对基于光纤布拉格光栅(FBG)的呼吸测量及分类系统进行了研究。为了方便智能穿戴的需要,用聚二甲基硅氧烷对裸光纤光栅进行了封装,搭建呼吸监测系统,实现了呼吸信号的测量。采集了屏息、咳嗽、正常呼吸和运动后呼吸四种呼吸信号,基于小波分解与重构,对采集的呼吸信号进行预处理并提取呼吸信号的频率、振幅因数、波形因数和能量作为区分呼吸类型的特征。构建基于支持向量机(SVM)的呼吸分类模型,采用粒子群(PSO)优化SVM的模型参数,最后实现了97.1875%的分类准确率。该系统具有成本低、结构紧凑、设计简单等特点,可以丰富数字诊疗技术。 展开更多
关键词 光纤光栅传感 呼吸监测 机器学习 特征提取
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基于偏斜度、陡峭度特征的光纤布拉格光栅冲击载荷定位 被引量：4
5
作者 喻俊松 梁大开 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期204-211,共8页
针对复合材料结构上低速冲击载荷位置识别问题,通过构建分布式光纤布拉格光栅(FBG)传感网络,分析了光纤布拉格光栅传感器感知的冲击响应信号时间序列的偏斜度、陡峭度与到传感器之间距离的关系。通过不同位置传感器感知的冲击响应信号... 针对复合材料结构上低速冲击载荷位置识别问题,通过构建分布式光纤布拉格光栅(FBG)传感网络,分析了光纤布拉格光栅传感器感知的冲击响应信号时间序列的偏斜度、陡峭度与到传感器之间距离的关系。通过不同位置传感器感知的冲击响应信号的偏斜度和陡峭度对冲击载荷所在的区域和到各个传感器之间的距离进行了辨识,采用加权质心定位算法实现了冲击载荷位置的坐标定位。实验结果表明:在碳纤维复合材料板上240mm×240mm的监测区域内随机选取16个测试样本点进行低速冲击定位识别,实现了所有冲击实验点的区域辨识,坐标定位的平均误差为20.7mm。研究结果为碳纤维复合材料板的低速冲击定位提供了一种可靠的方法。 展开更多
关键词 传感器 碳纤维复合材料 低速冲击定位 光纤布拉格光栅 偏斜度 陡峭度 加权质心定位算法
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基于光纤光栅传感器和卡尔曼滤波器的载荷识别算法 被引量：11
6
作者 宋雪刚 刘鹏 +4 位作者 程竹明 魏真 喻俊松 黄继伟 梁大开 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期158-165,共8页
载荷识别在结构健康监测中的地位十分重要,为了在结构健康监测的同时利用最优化算法对系统进行有效控制,提出了一种基于光纤光栅(FBG)传感器和卡尔曼滤波器的载荷识别算法。该算法建立在卡尔曼滤波器的基础上,以FBG传感器测得的应变值... 载荷识别在结构健康监测中的地位十分重要,为了在结构健康监测的同时利用最优化算法对系统进行有效控制,提出了一种基于光纤光栅(FBG)传感器和卡尔曼滤波器的载荷识别算法。该算法建立在卡尔曼滤波器的基础上,以FBG传感器测得的应变值作为观测信号,通过卡尔曼滤波器产生的增益矩阵、新息序列和协方差矩阵,利用最小二乘算法实时估计载荷的大小。此算法只需采集前一时刻的估计值和当前时刻的观测值即可估计出当前时刻的载荷,无需存储和读取大量数据。同时,基于卡尔曼滤波器在进行结构健康监测的同时能够应用最优化算法对系统进行控制。为了对识别算法进行验证,采用梁系统作为仿真和试验对象,通过FBG传感器测得的应变值识别载荷。结果表明,所提动态载荷识别算法能够很好地抑制噪声,具有良好的稳定性和实时性。 展开更多
关键词 传感器 载荷识别 卡尔曼滤波 光纤光栅传感器 递归最小二乘法
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基于FPGA的分布式拉曼光纤传感系统 被引量：5
7
作者 刘恒 喻俊松 +4 位作者 万生鹏 董德壮 熊新中 尹玺 肖登 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2021年第5期133-142,共10页
提出了一套基于现场可编程门阵列(FPGA)的分布式拉曼光纤传感系统,实现了信号的采集、传输、处理。为了提高系统的信噪比(SNR),提出了基于FPGA的累加迭代平均滤波算法和非线性小波变换阈值去噪法。首先对放大之后的斯托克斯光和反斯托... 提出了一套基于现场可编程门阵列(FPGA)的分布式拉曼光纤传感系统,实现了信号的采集、传输、处理。为了提高系统的信噪比(SNR),提出了基于FPGA的累加迭代平均滤波算法和非线性小波变换阈值去噪法。首先对放大之后的斯托克斯光和反斯托克斯光信号进行累加迭代,然后再平均,经过8000次累加迭代平均之后,系统信噪比提高了36.748 dB。之后解调出温度,对温度信息再进行非线性小波变换阈值去噪,最后经过加温实验验证,系统的测温精度为±1.5℃左右。 展开更多
关键词 光纤光学 拉曼 现场可编程门阵列 累加迭代平均 非线性小波变换阈值去噪
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