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卡尔曼滤波在分布式拉曼光纤温度传感系统去噪中的应用

刘涛 张文平 陈慧芳 冯桂兰 刘月明

刘涛, 张文平, 陈慧芳, 冯桂兰, 刘月明. 卡尔曼滤波在分布式拉曼光纤温度传感系统去噪中的应用[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(5): 1643-1647.
引用本文: 刘涛, 张文平, 陈慧芳, 冯桂兰, 刘月明. 卡尔曼滤波在分布式拉曼光纤温度传感系统去噪中的应用[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(5): 1643-1647.
Liu Tao, Zhang Wenping, Chen Huifang, Feng Guilan, Liu Yueming. Reduction of system noise in distributed optical fiber Raman temperature sensor by Kalman filter[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(5): 1643-1647.
Citation: Liu Tao, Zhang Wenping, Chen Huifang, Feng Guilan, Liu Yueming. Reduction of system noise in distributed optical fiber Raman temperature sensor by Kalman filter[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(5): 1643-1647.

卡尔曼滤波在分布式拉曼光纤温度传感系统去噪中的应用

基金项目: 

浙江省自然科学基金(LY12F05007);浙江省科技厅公℃项目(2011C23037)

详细信息
    作者简介:

    刘涛(1974-),女,副教授,博士,从事数字图像处理,小目标探测与跟踪,光纤传感方面的研究。Email:opticmcu@cjlu.edu.cn

  • 中图分类号: TP212.14

Reduction of system noise in distributed optical fiber Raman temperature sensor by Kalman filter

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出版历程
  • 收稿日期:  2013-09-10
  • 修回日期:  2013-10-14
  • 刊出日期:  2014-05-25

卡尔曼滤波在分布式拉曼光纤温度传感系统去噪中的应用

    作者简介:

    刘涛(1974-),女,副教授,博士,从事数字图像处理,小目标探测与跟踪,光纤传感方面的研究。Email:opticmcu@cjlu.edu.cn

基金项目:

浙江省自然科学基金(LY12F05007);浙江省科技厅公℃项目(2011C23037)

  • 中图分类号: TP212.14

摘要: 提出一种基于卡尔曼滤波的统计学方法,对光纤温度传感系统的状态进行实时估计并去除系统的噪声,提高光纤传感系统的准确度。光纤温度传感系统属于线性动态系统,被测温度是服从高斯-马尔科夫随机过程的离散时间状态变量,状态噪声是加性高斯白噪声。基于贝叶斯最大后验概率推论(MAP)和最小均方误差(MMSE)准则,新的测量值通过量测更新方程修正后验状态估计值。这种迭代的算法最终可以得到状态的最优估计值。该模型和算法应用在分布式拉曼光纤温度传感系统(DOFS)FGC-LR 中,对其性能进行研究。用局部方差和信噪比评估该算法去噪的能力。常温点处温度的局部方差减小了83.56%,高温点处减小了84.09%。两探测点处的温度信噪比分别提高了18.45%和16.80%。算法在提高光纤传感系统的准确度,实现实时测量上取得了很好的效果。

English Abstract

参考文献 (20)

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