【摘 要】
：
相较于传统传感技术,光纤分布式传感技术将传输和感知融为一体,具有连续分布式检测、检测距离远、灵敏度高等优点,在油气管道、周界安防、大型工程等领域有着重要的应用前景。然而随着对光纤分布式振动传感系统的深入研究,系统的检测指标也逐步提高,导致出现处理的数据量不断增大,处理速度和信号响应的实时性受限等问题。针对上述问题,本文提出了基于现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Ar
论文部分内容阅读
相较于传统传感技术,光纤分布式传感技术将传输和感知融为一体,具有连续分布式检测、检测距离远、灵敏度高等优点,在油气管道、周界安防、大型工程等领域有着重要的应用前景。然而随着对光纤分布式振动传感系统的深入研究,系统的检测指标也逐步提高,导致出现处理的数据量不断增大,处理速度和信号响应的实时性受限等问题。针对上述问题,本文提出了基于现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array）的光纤分布式振动传感系统设计,利用FPGA并行计算、设计灵活度高等优点,加速了系统对数据的处理,节约了上位机的运算处理资源,可实现对分布式振动信号的实时检测。本文主要研究内容如下:1)理论分析了光纤分布式振动的传感原理,系统的关键性能参数,并对系统的主要器件进行选型,最后设计并搭建了光纤分布式振动传感实验系统。2)对光纤分布式振动传感系统的信号进行了分析和研究,根据传感信号的数据结构特点设计了FPGA程序架构设计流程,采用ADC+FPGA+ARM的架构。ADC实现振动信号的高速采集,采集后的数据经FPGA进行分组缓存、预处理以及解调等操作后,通过ARM CPU软件编写TCP/IP协议使得FPGA能与上位机进行网络数据实时通信,最终可实现理论传感距离约为40.96km、采样间隔约为10.2m、频响范围20～250Hz的光纤分布式振动传感系统的实时信号处理。3)最后对系统进行性能实验测试和分析,实验结果表明,本文设计的光纤分布式振动传感系统性能达到预期设计目标。研究表明,本文设计的光纤分布式振动传感系统,能够减轻上位机数据处理压力,为上位机后续基于人工智能等复杂信号处理节约了硬件运算资源,为长距离光纤分布式振动传感系统的信号实时检测提供了一种新的解决思路。
其他文献
复杂网络是新兴的跨学科研究领域。同步是网络中典型的集体行为,其中聚类同步是一类特殊的同步模式,目标是使同一聚类中个体达到相同状态。由于现实环境的复杂性,控制策略被引入以帮助实现同步。牵制控制只控制部分个体,实现相对简单且可降低控制成本。Lur’e系统具有极强的工程应用背景,许多常见的动力学系统都可看作Lur’e系统加以研究。本文针对由Lur’e系统耦合构成的复杂网络聚类同步进行研究,通过设计合理的
研究目的:人口老龄化在我国乃至世界逐年加重,而跌倒是造成老年人意外损伤的主要原因。28%-35%的65岁以上老年人会发生跌倒,并且高达50%的80岁以上的老年人会发生跌倒。跌倒会导致老年人骨折、脱臼、脑部受损以及焦虑抑郁等心理问题,并且每年可造成百亿美元的医疗费用。而抗阻训练可以降低老年人的跌倒率和跌倒风险。因此,探讨有无跌倒风险的老年女性的下肢肌力、步行功能和认知功能的差异,为预测跌倒提供可靠评
研究目的:本研究尝试以课内外一体化为实验的干预方式,以课内外一体化的教学内容为实验的干预内容,对一年级学生进行为期16周的运动干预,分析实验前与实验后一年级学生的体育兴趣和体质各个指标的变化情况,然后探讨课内外一体化教学对小学一年级体育兴趣的影响,进而为改善目前学生的体质提供支持,与此同时,通过改善教学模式,课内外一体化教学,进而培养中小学生体育兴趣,形成终身体育意识,增强全民体质。研究方法:本文
研究目的:过度炎症引发关节囊纤维化导致创伤后关节挛缩（Post-traumatic joint contracture,PTJC）。已经有大量研究表明,转化生长因子（Transforming growth factor-β1,TGF-β1）通过调节成纤维细胞功能在PTJC中发挥关键作用,然而,关于特定细胞因子诱导TGF-β1表达促进关节囊纤维化的研究还很少。巨噬细胞迁移抑制因子（Macrophag
研究背景:少年强则中国强,体育兴则国家兴,青少年的体育健康促进问题一直是学界关注的焦点问题,身心一统的目标也是体育健康促进的归宿,对青少年的身心健康促进研究就显得尤为必要和迫切;健康体适能作为一种有效反映青少年身体健康状况的指标也被广为应用,学界虽有某一项目对参与人群的心理影响的研究,但鲜有通过不同运动频次的运动训练刺激对青少年的健康体适能和自尊自信心理健康指标的干预效果研究。研究目的:探讨不同频
研究目的:变向（Change of direction,COD）能力是预测羽毛球运动员运动表现的关键因素,但目前腿部肌肉能力（Leg muscle qualities）、刚度与COD能力的研究较少且相关关系尚不明确。此外,有研究表明动态负重背心热身可以显著提升羽毛球运动员的COD表现,但目前关于热身后COD表现提升所持续的时间和机制还不清楚,提升的原因多解释为生理机制的适应。除此之外,已有学者提出
＜正＞一般情况下，教师在进行教学设计时，考虑的是教学目标有什么要求、这节课要教什么知识、时间该怎么安排等，设计的是“教”。比如课堂中常呈现出用固定的视角提问题，或者教师说前半句，让学生顺着接后半句，显得特别省力。但这样的教往往解决的是知识技能目标的要求，而不是学生的学习诉求，更多是靠生搬硬套的外在标准来衡量，学习并未真正发生。长此以往，不管是教师，还是学生，都容易把自己困在认知的牢笼里，看问题的视
研究目的:问题行为（Problem Behavior,PB）是儿童青少年在社会化的过程中产生的一系列偏离常态标准的行为,在学龄儿童青少年中十分普遍,且对其发展存在长期性的消极影响,因此早期的筛查和矫正尤为重要。适宜的身体活动（Physical Activity,PA）,减少久坐行为（Sedentary Behavior,ST）,保障充足的睡眠时间（Sleep Duration,SLP）对儿童青少年
研究目的视力障碍指各种原因导致的双眼视力低下且不能矫正或双眼视野缩小,以致于影响日常生活和社会参与。视力丧失或减退与个体发展的多种负面结局紧密相关,视障儿童青少年在认知、社交和运动等领域面临诸多困难。由于感官缺陷和心理干扰,视障儿童青少年相较于普通人的身体活动水平更低,更加倾向于保持久坐的生活方式。鉴于身体活动不足会增加机体各系统的健康风险,并且早期身体活动经验能够影响个体日后的参与动机和行为,为
目的:本研究通过对上海申花女足比赛特征相对效应的研究,为深入了解优秀女足运动员的比赛特征提供参考依据以及基于上海申花女足战术体系下比赛特征的相互关系。方法:运用文献资料法、实时监测法、录像观察法和数理统计法等研究方法。以上海申花女子足球队共19名队员（不包含守门员）在2021年中国足球协会女子足球甲级联赛所进行的10场比赛中的跑动表现、负荷表现和技战术表现为研究对象,对女足运动员在比赛中跑动特征、