基于時(shí)分復(fù)用的FBG傳感器解調(diào)技術(shù)研究的開題報(bào)告

基于時(shí)分復(fù)用的FBG傳感器解調(diào)技術(shù)研究的開題報(bào)告一、研究背景和意義：隨著信息技術(shù)和光纖傳感技術(shù)的不斷發(fā)展，基于時(shí)分復(fù)用的光纖光柵（FBG）傳感系統(tǒng)逐漸成為國(guó)內(nèi)外研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一，其在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)、溫度、壓力、振動(dòng)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。核心技術(shù)之一就是解調(diào)技術(shù)，解調(diào)技術(shù)是指，將傳感器信號(hào)從光纖光柵反射光譜信號(hào)中分離出來(lái)，以便獲得實(shí)際物理參量信息。目前，陣列化FBG傳感網(wǎng)絡(luò)將光纖光柵與光波多路復(fù)用器相結(jié)合，在不同大型結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并逐漸應(yīng)用于水利、公路、橋梁、地鐵等領(lǐng)域。本文的研究意義在于，通過(guò)對(duì)基于時(shí)分復(fù)用的FBG傳感器解調(diào)技術(shù)的研究，對(duì)于解決現(xiàn)有傳感器監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)中存在的魯棒性、穩(wěn)定性等問(wèn)題具有一定的指導(dǎo)作用。二、研究?jī)?nèi)容：（一）基于時(shí)分復(fù)用的FBG傳感器解調(diào)技術(shù)研究1.基于時(shí)分復(fù)用的FBG傳感器解調(diào)原理；2.解調(diào)技術(shù)的具體實(shí)現(xiàn)方法及比較分析；3.FBG傳感網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)與系統(tǒng)設(shè)計(jì)；4.系統(tǒng)性能測(cè)試與分析。（二）基于解調(diào)技術(shù)的FBG傳感網(wǎng)絡(luò)在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用1.系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景分析；2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)采集；3.數(shù)據(jù)分析與結(jié)果展示。三、研究方法和技術(shù)路線：（一）研究方法：1.文獻(xiàn)調(diào)研法，對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究進(jìn)行調(diào)研和分析；2.數(shù)學(xué)模型建立和理論分析；3.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證法，通過(guò)搭建測(cè)試平臺(tái)，對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行測(cè)試和分析。（二）技術(shù)路線：1.系統(tǒng)理論研究，明確解調(diào)技術(shù)的原理與實(shí)現(xiàn)方法；2.基于仿真平臺(tái)進(jìn)行性能分析，優(yōu)化系統(tǒng)性能；3.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，搭建測(cè)試平臺(tái)，對(duì)性能進(jìn)行測(cè)試；4.數(shù)據(jù)分析，對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。四、預(yù)期成果和創(chuàng)新點(diǎn)：（一）預(yù)期成果：1.建立基于時(shí)分復(fù)用的FBG傳感器解調(diào)技術(shù)及其應(yīng)用的理論模型；2.搭建測(cè)試平臺(tái)，對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行測(cè)試及分析，驗(yàn)證其實(shí)際應(yīng)用價(jià)值；3.撰寫學(xué)術(shù)論文，發(fā)表SCI/EI論文數(shù)篇。（二）創(chuàng)新點(diǎn)：1.基于時(shí)分復(fù)用的FBG傳感器解調(diào)技術(shù)研究；2.發(fā)展優(yōu)化實(shí)現(xiàn)方法，實(shí)現(xiàn)高精度監(jiān)測(cè)；3.將基于解調(diào)技術(shù)的FBG傳感網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。五、可行性分析：本文的研究目標(biāo)明確，方法科學(xué)，技術(shù)路線清晰，數(shù)據(jù)來(lái)源廣泛可靠，具有可行性和可實(shí)施性。同時(shí)，本項(xiàng)目研究方向新穎，對(duì)FBG傳感器監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和魯棒性進(jìn)行深入研究和開發(fā)，具有較高應(yīng)用價(jià)值，有利于促進(jìn)FBG傳感技術(shù)的普及和推廣，對(duì)相關(guān)行業(yè)產(chǎn)生積極影響。六、研究計(jì)劃：本研究計(jì)劃時(shí)間為2年，預(yù)計(jì)完成以下任務(wù)：第一年：1.文獻(xiàn)調(diào)研和理論模型的建立（6個(gè)月）；2.搭建測(cè)試平臺(tái)并進(jìn)行系統(tǒng)性能分析（6個(gè)月）；第二年：1.針對(duì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果進(jìn)行性能測(cè)試和優(yōu)化（6個(gè)月）；2.數(shù)據(jù)分析和論文撰寫（6個(gè)月）。七、預(yù)算及資源需求：本研究計(jì)劃總經(jīng)費(fèi)預(yù)計(jì)為50萬(wàn)元，其中：1.檢測(cè)設(shè)備費(fèi)用：20萬(wàn)元；2.