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基于频分复用的局部放电分布式光纤检测系统

光通信技术 2025年

作者：李钰婷张红娟王鹏飞高妍王宇靳宝全太原理工大学电气与动力工程学院新型传感器与智能控制教育部重点实验室

针对光纤传感系统在检测高频局部放电声波信号时面临的长距离传感与高频响应相互制约的问题，本文提出一种融合频分复用技术的相位敏感光时域反射(Φ-OTDR)系统。采用电光调制器生成多频调制信号，利用正交解调技术对每个通道的拍频信... 详细信息

针对光纤传感系统在检测高频局部放电声波信号时面临的长距离传感与高频响应相互制约的问题，本文提出一种融合频分复用技术的相位敏感光时域反射(Φ-OTDR)系统。采用电光调制器生成多频调制信号，利用正交解调技术对每个通道的拍频信号分别解调，依据多频调制信号脉冲时序，将相位解调结果进行组合，实现声波信号的准确还原。实验采用压电换能器模拟局部放电声波信号，通过6通道频分复用Φ-OTDR系统在11.6km的传感光纤上实现24kHz的频率响应，进而通过电缆局部放电实验验证了系统可检测到20kHz的放电信号。

关键词：频分复用光纤传感正交解调声波检测

基于差分群时延的磁场传感中光纤布拉格光栅结构影响的性能分析

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光学学报 2010年第5期30卷 1223-1228页

作者：苏洋彭晖冯奎徐俊华李玉权解放军理工大学通信工程学院光纤通信实验室江苏南京210007

对基于差分群时延的磁场测量方法中光纤布拉格光栅(FBG)结构的影响进行了分析。利用耦合模理论和传输矩阵法仿真,分析了均匀FBG的长度和折射率调制系数对传感系统测量范围和灵敏度的影响。同时改变FBG制作结构,研究了啁啾光栅、相移光... 详细信息

对基于差分群时延的磁场测量方法中光纤布拉格光栅(FBG)结构的影响进行了分析。利用耦合模理论和传输矩阵法仿真,分析了均匀FBG的长度和折射率调制系数对传感系统测量范围和灵敏度的影响。同时改变FBG制作结构,研究了啁啾光栅、相移光栅和切趾光栅的差分群时延性能。并对各种光栅结构的差分群时延峰值大小进行了理论和实验比较。对均匀光栅和相移光栅的实验比较测量表明,采用相移光栅结构可以明显提高传感测量系统的灵敏度,实验数据和理论吻合较好。

关键词：传感器光纤布拉格光栅差分群时延灵敏度相移光栅

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高精确度光纤磁场传感器的研究

中国激光 2003年第11期30卷 1011-1014页

作者：周胜军张虎城李玉权解放军理工大学通信工程学院光纤通信实验室江苏南京210007

分析了基于法拉第效应的高精度光纤磁场传感器的理论基础和偏振结构 ,选择了灵敏度高、动态范围大的磁光晶体 ,并采用计算机模拟技术优化设计和评估性能 ,在 2GHz的频率范围内。

关键词：传感器技术光纤传感磁场传感法拉第效应

基于法拉第效应的空间电磁场测量的方向性研究

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光学学报 2008年第4期28卷 705-709页

作者：苏洋王江平李玉权解放军理工大学通信工程学院光纤通信实验室江苏南京210007

为了解决空间电磁场测量中的方向性问题,提出了三维测量和同时测量横、纵向磁场的两种方案。利用琼斯矩阵对三种晶体实例(TbY)IG、Ce∶YIG和YIG进行误差计算和仿真,并对MR4磁光玻璃的方向性进行实验测试,理论和实验都证明采用三维测量... 详细信息

为了解决空间电磁场测量中的方向性问题,提出了三维测量和同时测量横、纵向磁场的两种方案。利用琼斯矩阵对三种晶体实例(TbY)IG、Ce∶YIG和YIG进行误差计算和仿真,并对MR4磁光玻璃的方向性进行实验测试,理论和实验都证明采用三维测量的方法是可行的。对于第二种方案,利用琼斯矩阵进行公式推导得出椭圆偏振光的方位角、椭偏角与法拉第旋转角、磁致线双折射的数值关系,证明了同时测量横向和纵向磁场分量的可行性。

关键词：光学测量电磁场方向性磁致线双折射三维测量

圆双折射光栅的传输和偏振特性研究及磁场传感应用

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光学学报 2011年第6期31卷 251-257页

作者：苏洋朱勇益晓新李玉权中国人民解放军理工大学通信工程学院光纤通信实验室江苏南京210007

从原理上阐述了圆双折射光纤光栅中的传输特性和偏振特性。通过坐标变换,得到圆双折射光栅的琼斯矩阵,并基于此详细分析了磁场大小、传输距离和入射光偏振态对透射光传输特性和偏振特性的影响。结果表明,一定大小的磁致圆双折射将使透... 详细信息

从原理上阐述了圆双折射光纤光栅中的传输特性和偏振特性。通过坐标变换,得到圆双折射光栅的琼斯矩阵,并基于此详细分析了磁场大小、传输距离和入射光偏振态对透射光传输特性和偏振特性的影响。结果表明,一定大小的磁致圆双折射将使透射谱产生分裂,透射光偏振态随磁场和波长变化。同时偏振相关损耗和第三斯托克斯参量与外加磁场大小在一定范围内呈单调变化关系,可由此实现对磁场的监测。测量范围和灵敏度由光栅材料和结构决定,给出了由Bi-YIG和YIG材料作为传感媒质可实现的动态范围。

关键词：物理光学法拉第效应光栅磁场测量偏振相关特性

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空间激光通信中的光学系统

光通信技术 2003年第7期27卷 24-27页

作者：闻传花李玉权解放军理工大学通信工程学院光纤通信实验室南京210007

给出了空间激光通信系统中光学系统的构成并分析了各个部分的功能,介绍了几种形式的光学天线及空间激光通信中的自适应光学技术。在光学天线的分析中,指出卡塞格伦天线用于空间激光通信所具有的优势,分析了卡塞格伦天线的性能以及设计... 详细信息

给出了空间激光通信系统中光学系统的构成并分析了各个部分的功能,介绍了几种形式的光学天线及空间激光通信中的自适应光学技术。在光学天线的分析中,指出卡塞格伦天线用于空间激光通信所具有的优势,分析了卡塞格伦天线的性能以及设计中要注意的问题。

关键词：空间激光通信光学系统光学准直卡塞格伦天线自适应光学技术

扩频ALOHA多址系统吞吐量和时延性能分析

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电子与信息学报 2006年第7期28卷 1251-1254页

作者：孙诗东聂景楠解放军理工大学通信工程学院

该文深入地研究了扩频ALOHA多址(SAMA)系统的信道接入性能,推导了通用的扩频ALOHA多址系统平均误比特率公式,给出了扩频ALOHA系统吞吐量和时延性能表达式,同时还分析了信道编码对系统性能的改进,给出了相应的仿真和数值结果。结论表明,... 详细信息

该文深入地研究了扩频ALOHA多址(SAMA)系统的信道接入性能,推导了通用的扩频ALOHA多址系统平均误比特率公式,给出了扩频ALOHA系统吞吐量和时延性能表达式,同时还分析了信道编码对系统性能的改进,给出了相应的仿真和数值结果。结论表明,扩频ALOHA多址系统可以显著提高传统ALOHA系统的吞吐量和时延性能,提高程度随扩频增益增加而增加,引入信道编码可以进一步提高网络性能。

关键词：扩频 ALOHA 吞吐量传输时延

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一种改进的量子神经网络训练算法

电子与信息学报 2013年第7期35卷 1630-1635页

作者：张翼鹏陈亮郝欢解放军理工大学通信工程学院南京210007

针对训练多层激励函数量子神经网络(MAF-QNN)时权值与量子间隔的目标函数存在冲突,导致收敛速度和网络性能下降的问题,该文提出一种改进的量子神经网络的训练算法。通过设计输出均方误差和这一目标函数对权值和量子间隔进行统一训练,同... 详细信息

针对训练多层激励函数量子神经网络(MAF-QNN)时权值与量子间隔的目标函数存在冲突,导致收敛速度和网络性能下降的问题,该文提出一种改进的量子神经网络的训练算法。通过设计输出均方误差和这一目标函数对权值和量子间隔进行统一训练,同时引入Levenberg-Marquardt(LM)算法降低目标函数陷入局部极小值的概率,实现了对量子神经网络的高效训练。实验结果表明,该文提出的训练算法有效减少了迭代次数,显著提高了网络收敛精度,可应用于数据分类、函数逼近等场合,扩展了多层激励函数量子神经网络的应用领域。

关键词：量子神经网络多层激励函数 Levenberg-Marquardt(LM)算法最速下降

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非均匀信道增益控制的多载波卫星容量分析

宇航学报 2013年第8期34卷 1122-1129页

作者：张飞边东明张更新李洪钧解放军理工大学通信工程学院南京210007

设置转发器最佳增益,减小功放非线性影响,提高系统容量是多载波卫星通信系统容量分析的首要问题。对于数字信道化转发器,采用非均匀子信道增益调整的思想独立设置各信道增益可以有效消除大小载波抑制问题,提高卫星系统容量。为此,提出... 详细信息

设置转发器最佳增益,减小功放非线性影响,提高系统容量是多载波卫星通信系统容量分析的首要问题。对于数字信道化转发器,采用非均匀子信道增益调整的思想独立设置各信道增益可以有效消除大小载波抑制问题,提高卫星系统容量。为此,提出一种直接计算求解各子信道增益的算法。该方法不需要采用复杂的优化过程以及矩阵求逆,因此适合求解任意数量链路增益。理论推导得到链路最佳发射功率为地面站最大可提供功率,通过直接计算非线性等式即可获得各子信道最佳增益。同时考虑到功率利用率问题,通过选取转发器最佳工作点,在最小转发器输出功率准则下可以有效提高卫星功率的利用率。实验结果表明,该算法在具有与优化算法相近性能的同时降低了求解复杂度。

关键词：多载波链路可支持性非均匀信道增益卫星容量柔性转发器