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基于TFBG边缘滤波的FBG温度传感器
1
作者 杨明聪 黄勇林 钱宇阳 《光通信技术》 北大核心 2024年第1期29-33,共5页
为了提高系统的温度灵敏度,设计了一种基于倾斜光纤光栅(TFBG)边缘滤波的光纤布喇格光栅(FBG)温度传感器。该系统在常规的TFBG边缘滤波解调系统上引入一个光纤环形镜,将从TFBG透射的光信号反射回来,使其能再次通过TFBG,以增加TFBG透射... 为了提高系统的温度灵敏度,设计了一种基于倾斜光纤光栅(TFBG)边缘滤波的光纤布喇格光栅(FBG)温度传感器。该系统在常规的TFBG边缘滤波解调系统上引入一个光纤环形镜,将从TFBG透射的光信号反射回来,使其能再次通过TFBG,以增加TFBG透射谱的深度,并对传感光栅进行封装。实验结果表明:封装前和封装后的传感光栅在所测量的温度区间内中心波长的漂移量分别为0.55 nm和7 nm,封装后的漂移量扩大了十多倍;同时,由于TFBG边缘滤波解调传递函数的斜率得到提高,传感器波长解调后的温度灵敏度也得到了改善,是未级联光纤环形镜传感器的1.6~2.4倍。 展开更多
关键词 光纤传感技术 倾斜光纤光栅 边缘滤波 温度传感
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基于边缘滤波法检测的光纤光栅声波传感研究
2
作者 石磊 涂兴华 +1 位作者 单正友 王战 《光通信研究》 2023年第2期40-44,共5页
针对裸光纤光栅在声波作用下的应变灵敏度过低导致难以检测到有效反射波长变化的问题,文章提出以光纤光栅纵向传感为模型,并在光栅周围涂上一层厚度远超光纤内径的低杨氏模量圆柱状涂覆层,以增加光纤光栅的应变灵敏度,并用相移光栅反射... 针对裸光纤光栅在声波作用下的应变灵敏度过低导致难以检测到有效反射波长变化的问题,文章提出以光纤光栅纵向传感为模型,并在光栅周围涂上一层厚度远超光纤内径的低杨氏模量圆柱状涂覆层,以增加光纤光栅的应变灵敏度,并用相移光栅反射谱的线性区作为边缘滤波法边缘来提高激光检测的灵敏度,利用传输矩阵法仿真分析光栅反射谱及激光反射率曲线。仿真结果表明,声波纵向传感模型的应变灵敏度要优于横向传感模型,且低杨氏模量的涂覆层可以显著提高光栅的应变灵敏度,在频率低于1.7 kHz的声波作用下,涂有聚氨酯涂覆层的光纤光栅纵向传感灵敏度达到了6.1 nm/MPa,是裸光纤光栅的381倍,结合相移光栅反射谱线性区综合灵敏度提升2203.6倍,有效地提升了光纤光栅在声波检测方面的灵敏度。 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅 声压 涂覆层 纵向传播 相移光栅 边缘滤波法
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基于双LPFG及嵌入式技术的双边缘滤波解调系统 被引量：4
3
作者 李成贵 张永胜 魏鹏 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2013年第6期102-104,107,共4页
设计并实现了一种基于双LPFG(长周期光纤光栅)及嵌入式技术的双边缘滤波光纤光栅传感解调系统。以双长周期光纤光栅作为线性滤波装置,利用反射FBG信号通过不同光谱特性的滤波器时输出不同光强的比值的对数算法对波长进行测算;系统采用C8... 设计并实现了一种基于双LPFG(长周期光纤光栅)及嵌入式技术的双边缘滤波光纤光栅传感解调系统。以双长周期光纤光栅作为线性滤波装置,利用反射FBG信号通过不同光谱特性的滤波器时输出不同光强的比值的对数算法对波长进行测算;系统采用C8051系列单片机作为处理核心,并逐一介绍了线性双边缘滤波原理、三MCU硬件设计架构、面向对象程序设计思想的软件设计架构和系统时序设计。试验表明系统能够实现稳定的FBG传感信号解调,解调系统所得线性拟合计算值与光谱仪所测波长值的均方差为10 pm,动态范围达4 nm,表明系统线性度好,精度较高,对于工程现场的波长校准与调试方面的应用具有很大意义。 展开更多
关键词 FBG 长周期光纤光栅 线性双边缘滤波 嵌入式系统 面向对象
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基于长周期光栅边缘滤波解调的光纤布喇格光栅位移传感研究 被引量：7
4
作者 黄勇林 代森 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1266-1269,共4页
利用长周期光栅的边缘滤波解调技术,我们报道了一种光纤布喇格光栅位移传感方法。系统由一个3dB耦合器、一个传感光纤布喇格光栅、一个长周期光栅和一个探测器构成。实验结果表明,在所测位移范围内,传感系统输出的光功率与位移成良好的... 利用长周期光栅的边缘滤波解调技术,我们报道了一种光纤布喇格光栅位移传感方法。系统由一个3dB耦合器、一个传感光纤布喇格光栅、一个长周期光栅和一个探测器构成。实验结果表明,在所测位移范围内,传感系统输出的光功率与位移成良好的线性关系,位移灵敏度为9.24pW/mm,位移分辨率为0.01mm。该方案结构简单、灵敏度高、线性度好,可应用于实际中的位移测量。 展开更多
关键词 光纤传感技术 边缘滤波解调 长周期光栅 布喇格光栅 位移传感
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基于边缘滤波解调的光纤光栅低频地震检波器 被引量：3
5
作者 丁锋 李翠翠 +1 位作者 乔学光 贾振安 《光电子技术》 CAS 北大核心 2010年第4期236-240,245,共6页
研究了悬臂梁结构的光栅振动加速度传感器并提出了一种圆柱体形光纤Bragg光栅地震检波器模型,用边缘滤波的解调方法对此检波器的性能进行了实验研究。研究表明:所提出的光纤Bragg光栅地震检波器的方案是可行的,而且具有很高的检测精度... 研究了悬臂梁结构的光栅振动加速度传感器并提出了一种圆柱体形光纤Bragg光栅地震检波器模型,用边缘滤波的解调方法对此检波器的性能进行了实验研究。研究表明:所提出的光纤Bragg光栅地震检波器的方案是可行的,而且具有很高的检测精度、灵敏度、失真度和长期的稳定性,通过改变圆柱体内的阻尼,可使检波器的带宽和性能得到进一步提高;通过对质量块的调节,固有频率为140 Hz,灵敏度可达到69 pm/g。解调检测波长灵敏度可达-1.27 pm/mV,系统的波长分辨力为1.1 pm。 展开更多
关键词 光纤光学 地震检波器 边缘滤波 悬臂梁
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基于边缘滤波器光纤光栅波长解调技术的研究 被引量：2
6
作者 胡勇勤 王俊杰 +1 位作者 姜德生 罗裴 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2005年第3期21-23,共3页
描述了基于边缘滤波器、自参考、可带中心波长自动跟踪的光纤光栅波长解调器。主要应用于水声信号的检测,中心波长自动跟踪范围为16.6nm,解调器的静态测量的相关系数为0.9948,最小分辨力为13pm,动态范围为490pm,动态测量的带宽为10Hz～5... 描述了基于边缘滤波器、自参考、可带中心波长自动跟踪的光纤光栅波长解调器。主要应用于水声信号的检测,中心波长自动跟踪范围为16.6nm,解调器的静态测量的相关系数为0.9948,最小分辨力为13pm,动态范围为490pm,动态测量的带宽为10Hz～5kHz。 展开更多
关键词 边缘滤波器 解调 自动跟踪
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基于光纤光栅的边缘滤波动态解调技术 被引量：4
7
作者 梁宇飞 王俊杰 《微计算机信息》 北大核心 2006年第04S期201-203,共3页
本文阐述了基于光纤光栅的边缘滤波动态解调技术的研究。初步实验表明:解调仪适合传感FBG存在大幅度静态波长变化时,对微幅度动态波长变化的检测,动态波长检测范围分辨率为0.007pm/!Hz。上电时,可调滤波器具有对中心波长为1295.5nm～130... 本文阐述了基于光纤光栅的边缘滤波动态解调技术的研究。初步实验表明:解调仪适合传感FBG存在大幅度静态波长变化时,对微幅度动态波长变化的检测,动态波长检测范围分辨率为0.007pm/!Hz。上电时,可调滤波器具有对中心波长为1295.5nm～1307.5nm范围光纤光栅自动跟踪能力。 展开更多
关键词 光纤传感器 光纤光栅 动态应变测量 边缘滤波
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一种新的保边缘滤波算法 被引量：3
8
作者 赵乘麟 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第11期1581-1584,共4页
该文提出了一种新的保边缘滤波算法,该算法根据图像区域的局部方差大小动态调整滤波器的支撑集的大小。方差越大的区域,说明其高频分量越多,支撑集就越小。为了能在滤波的同时尽量保护图像边缘,该算法还根据像素点和中心点的方向矢量同... 该文提出了一种新的保边缘滤波算法,该算法根据图像区域的局部方差大小动态调整滤波器的支撑集的大小。方差越大的区域,说明其高频分量越多,支撑集就越小。为了能在滤波的同时尽量保护图像边缘,该算法还根据像素点和中心点的方向矢量同支撑集内的平均梯度的夹角把支撑集内的像素点分成不同的集合,并给予沿着图像边缘的集合以较大的加权值以及垂直边缘方向的集合小的加权值,从而保证了边缘不模糊。从滤波结果看,经该算法处理过的图像的峰值信噪比(PSNR)明显高于中值滤波器处理过的图像,对细节比较丰富的图像,高于近 3dB。 展开更多
关键词 保边缘滤波算法 图像处理 图像噪声 加权值 内积 支撑集
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基于温度补偿高双折射光纤环镜的边缘滤波解调方法
9
作者 黄勇林 代森 《南京邮电大学学报（自然科学版）》 2009年第3期64-66,72,共4页
提出了一种光纤光栅传感解调新方法。系统由1个3dB耦合器、1个传感光纤布喇格光栅、1个双折射光纤环镜和1个探测器构成,高双折射光纤环镜作为边缘滤波器。光纤光栅波长的线性解调带宽为3.6nm。对双折射光纤环镜的温度补偿进行了实验研究... 提出了一种光纤光栅传感解调新方法。系统由1个3dB耦合器、1个传感光纤布喇格光栅、1个双折射光纤环镜和1个探测器构成,高双折射光纤环镜作为边缘滤波器。光纤光栅波长的线性解调带宽为3.6nm。对双折射光纤环镜的温度补偿进行了实验研究,实验表明,封装的高双折射光纤环镜能够补偿高双折射光纤环镜的温度漂移。补偿前的高双折射光纤环镜波长随温度漂移为2.3nm/℃,补偿后的双折射光纤环镜波长随温度漂移为0.005nm/℃,远小于未补偿的双折射光纤环镜波长随温度漂移。 展开更多
关键词 光纤传感技术 边缘滤波解调 高双折射光纤 Sagnac环镜 温度补偿
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基于双长周期光纤光栅边缘滤波的FBG冲击监测系统研究
10
作者 朱珠 俞阿龙 孙红兵 《淮阴师范学院学报（自然科学版）》 CAS 2012年第4期350-353,共4页
从长周期光纤光栅(LPFG)透射光谱和光纤布拉格光栅(FBG)解调原理角度,详细研究了LPFG透射光谱的边缘滤波特性,设计了一种基于双长周期双边缘滤波的FBG冲击监测系统方案,对该方案进行了冲击信号监测验证,采用电涡流传感系统对其进行验证... 从长周期光纤光栅(LPFG)透射光谱和光纤布拉格光栅(FBG)解调原理角度,详细研究了LPFG透射光谱的边缘滤波特性,设计了一种基于双长周期双边缘滤波的FBG冲击监测系统方案,对该方案进行了冲击信号监测验证,采用电涡流传感系统对其进行验证.结果表明该系统对冲击信号具有较好的响应度和精确度,实验结果符合结构监测领域对冲击响应监测的需要,具有广泛的应用前景. 展开更多
关键词 长周期光纤光栅(LPFG) 光纤布拉格光栅(FBG) 解调 边缘滤波 冲击
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电镜图像的量子衍生协同式边缘滤波
11
作者 崔法毅 《计量学报》 CSCD 北大核心 2022年第8期1027-1035,共9页
针对冠状病毒电镜图像特点及其轮廓提取、目标检测和噪声抑制的综合处理需求,研究了量子衍生边缘滤波机制及协同策略。从像素的双量子比特态表示与量子测量及结果检验方式出发,结合力场转换与量子衍生中值滤波,构建了量子衍生协同式边... 针对冠状病毒电镜图像特点及其轮廓提取、目标检测和噪声抑制的综合处理需求,研究了量子衍生边缘滤波机制及协同策略。从像素的双量子比特态表示与量子测量及结果检验方式出发,结合力场转换与量子衍生中值滤波,构建了量子衍生协同式边缘滤波框架及实施路线。实验分析了边缘滤波框架中的协同策略及融合效果,对比验证了量子测量结果检验方式的有效性。实验表明:冠状病毒电镜图像经过量子衍生协同式边缘滤波处理后,提升了形态学分析的质量条件。 展开更多
关键词 计量学 电镜图像 量子衍生协同式边缘滤波 双量子比特态表示 量子测量 中值滤波算法 力场转换
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基于边缘滤波法的光纤光栅振动传感器解调技术 被引量：9
12
作者 罗进 江山 熊岩 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期469-472,共4页
为了满足各种场合中对振动信号监测的需求,基于长周期光栅的边缘滤波原理,设计了一种结构简单、低成本的光纤布喇格光栅振动传感器解调系统。系统在硬件部分采用双光路结构及低噪声光电转换电路,解调及显示软件基于LabVIEW平台开发。通... 为了满足各种场合中对振动信号监测的需求,基于长周期光栅的边缘滤波原理,设计了一种结构简单、低成本的光纤布喇格光栅振动传感器解调系统。系统在硬件部分采用双光路结构及低噪声光电转换电路,解调及显示软件基于LabVIEW平台开发。通过在可调谐振动台上试验,证明了系统能实现对振动传感器可用范围(0Hz～300Hz)内振动信号频率的解调,误差在3%以内。结果表明,振动加速度与模拟信号伏值成线性关系,拟合得到本系统的比例因子为0.94,拟合程度为0.9752,可对加速度在0～4.7g范围内的振动信号进行振动加速度解调。 展开更多
关键词 传感器技术 光纤布喇格光栅 长周期光栅 边缘滤波 振动加速度 频率解调
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可调谐环形双边缘滤波FBG解调系统的设计 被引量：5
13
作者 陈瑞姣 葛海波 +1 位作者 张杰 黄海舫 《光通信技术》 北大核心 2015年第10期24-26,共3页
为解决普通光纤布喇格光栅(FBG)双边缘滤波解调系统只能解调固定且窄范围波长的问题,提出一种可调谐环形双边缘滤波解调系统。将4个特征光谱连续且两两相交的滤波器镶嵌在一环形器上,测量时,根据需要调节档位,选择合适的带宽范围。
关键词 光纤布喇格光栅 双边缘滤波 可调谐 环形 宽带范围
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基于边缘滤波的FBG解调系统 被引量：5
14
作者 张纪花 王砚波 王喜昌 《光电技术应用》 2012年第2期14-16,82,共4页
实现了一种基于边缘滤波的FBG解调系统,系统采用宽带光源、隔离器、分束器、FBG、耦合器及边缘滤波器等光学元件,来采集变化的光信号,同时设计光电探测器进行光电信号转换及放大滤波处理,并采用NI USB-6361进行数据采集,将模拟信号转换... 实现了一种基于边缘滤波的FBG解调系统,系统采用宽带光源、隔离器、分束器、FBG、耦合器及边缘滤波器等光学元件,来采集变化的光信号,同时设计光电探测器进行光电信号转换及放大滤波处理,并采用NI USB-6361进行数据采集,将模拟信号转换为数字信号,最后采用Labview进行处理,最终得出所要测量值。 展开更多
关键词 边缘滤波 FBG 光电探测器 NIUSB-6361
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基于边缘滤波的温度传感实验研究 被引量：1
15
作者 闫利琴 陈希明 +2 位作者 吴小国 付长凤 夏秀兰 《天津理工大学学报》 2007年第5期69-71,共3页
利用基于长周期光栅的边缘滤波解调方法,在给出波长解调原理的基础上,对裸光纤光栅和毛细钢管封装的光栅进行温度传感实验研究.实验结果表明,在所测温度范围内,光纤光栅呈现良好的线性关系,且封装式传感头线性度更优.而后利用封装式探... 利用基于长周期光栅的边缘滤波解调方法,在给出波长解调原理的基础上,对裸光纤光栅和毛细钢管封装的光栅进行温度传感实验研究.实验结果表明,在所测温度范围内,光纤光栅呈现良好的线性关系,且封装式传感头线性度更优.而后利用封装式探头进行解调实验研究,表明经边缘滤波解调后系统的精度进一步提高. 展开更多
关键词 边缘滤波 BRAGG光栅 线性解调 温度传感
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抗干扰的光纤光栅边缘滤波解调技术研究
16
作者 唐轩 张东生 《武汉理工大学学报（信息与管理工程版）》 CAS 2012年第1期20-23,共4页
针对传统的光纤光栅边缘滤波解调系统中需使用双光功率计接收信号,而光功率计各自噪声的随机性,导致光功率计的噪声干扰无法消除的问题,利用光开关在光电接收处只使用单光功率计,达到解调并消除噪声干扰的目的,最终提高光纤光栅边缘滤... 针对传统的光纤光栅边缘滤波解调系统中需使用双光功率计接收信号,而光功率计各自噪声的随机性,导致光功率计的噪声干扰无法消除的问题,利用光开关在光电接收处只使用单光功率计,达到解调并消除噪声干扰的目的,最终提高光纤光栅边缘滤波解调技术的抗噪声干扰能力。将该改进应用到悬臂梁拉力测试实验中,抗噪声干扰效果显著,可以避免使用复杂的波长解调设备,结构简单,有望在工程实践中获得实际应用。 展开更多
关键词 边缘滤波 光功率计 光开关
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一种双芯LPFG边缘滤波解调新方法
17
作者 魏沛雯 葛海波 杨勇 《光通信技术》 北大核心 2016年第11期27-29,共3页
从双芯长周期光纤光栅(LPFG)的透射光谱和光纤布喇格光栅(FBG)的反射光谱解调原理角度出发,利用双芯LPFG在特定波长范围内的线性边缘滤波特性,设计了一种采用双芯LPFG解调的温度传感系统。给出并分析了双芯LPFG边缘滤波解调原理,通过理... 从双芯长周期光纤光栅(LPFG)的透射光谱和光纤布喇格光栅(FBG)的反射光谱解调原理角度出发,利用双芯LPFG在特定波长范围内的线性边缘滤波特性,设计了一种采用双芯LPFG解调的温度传感系统。给出并分析了双芯LPFG边缘滤波解调原理,通过理论计算和系统仿真,实现了在5nm范围内的温度传感信号的解调。其温度灵敏度达到0.0115nm/℃,线性拟合度为99.48%。 展开更多
关键词 传感技术 光纤布喇格光栅 双芯长周期光纤光栅 边缘滤波解调 温度
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基于F-P腔的双边缘滤波解调系统研究 被引量：6
18
作者 刘睿 葛海波 +1 位作者 何其睿 唐园园 《光通信研究》 北大核心 2018年第2期51-54,共4页
针对实现光纤布拉格光栅(FBG)传感器波长解调问题,提出将两个法布里-珀罗腔作为双边缘滤波器解调系统的方案。由于被反射的传感信号通过这两个光谱特征不同的滤波器时会产生不同程度的光强,所以可以利用两支路光强比值的对数算法来得到... 针对实现光纤布拉格光栅(FBG)传感器波长解调问题,提出将两个法布里-珀罗腔作为双边缘滤波器解调系统的方案。由于被反射的传感信号通过这两个光谱特征不同的滤波器时会产生不同程度的光强,所以可以利用两支路光强比值的对数算法来得到被测光的波长。最后通过计算和仿真验证了此系统能够较好地实现FBG信号的解调,仿真结果表明,系统的精度较高,线性度理想,而且系统在解调时不存在机械移动,因而测量速度更快,运行更稳定。 展开更多
关键词 双边缘滤波 法布里-珀罗腔 光纤布拉格光栅 解调
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基于双芯LPFG双边缘滤波的FBG解调系统研究
19
作者 郎佳伟 葛海波 +1 位作者 黄海舫 王维 《光通信技术》 北大核心 2017年第6期28-30,共3页
结合双边缘滤波解调法和新型的双芯光纤集成光栅技术,提出了一种基于双芯LPFG双边缘滤波的FBG解调系统,对该系统进行了可行性分析、理论分析、理论推导及软件仿真。
关键词 光纤布喇格光栅 双芯长周期光纤光栅 双边缘滤波解调
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边缘滤波在GPS多径信道估计中的应用研究
20
作者 杜洁 王宪 《信息通信》 2014年第6期27-30,共4页
在全球定位系统中,多径传播会导致定位估计精度的下降。在某些应用环境下,为了监视定位的完整性,探测多径信号的发生同样重要。文章把GPS多径信道建模近似为一阶马尔科夫模型,提出了一种边缘化的滤波方法,来联合估计由路径状态、路径幅... 在全球定位系统中,多径传播会导致定位估计精度的下降。在某些应用环境下,为了监视定位的完整性,探测多径信号的发生同样重要。文章把GPS多径信道建模近似为一阶马尔科夫模型,提出了一种边缘化的滤波方法,来联合估计由路径状态、路径幅度和路径时间延构成的连续/离散状态空间模型。这一方法使用卡尔曼滤波来解析的估计路径幅度,使用格滤波估计路径状态,最后使用粒子滤波来估计路径时间延迟。另外,使用了数据压缩技术和内插技术来降低计算的复杂度。计算仿真说明了所提出方法的性能。 展开更多
关键词 多径 数据压缩 边缘化滤波 卡尔曼滤波 格滤波 粒子滤波
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