书书书
第
32
卷
第
2
期
光
学
学
报
Vol.32
,
No.2
2012
年
2
月
犃犆犜犃犗犘犜犐犆犃犛犐犖犐犆犃
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基于径向基函数神经网络的传感布里渊散
射谱特征提取
刘
银
付广伟
张燕君
毕卫红
(燕山大学信息科学与工程学院,河北 秦皇岛
066004
)
摘要
基于布里渊效应的分布式光纤传感器以其可在沿光纤中同时获得被测量场时间和空间上的连续分布信息,成
为当前国际的研究热点。根据光纤中布里渊散射 谱的传 输特点 和高精 度特征 提取的 要求,提出 了利用 莱文伯 马夸
特(
LM
)算法调节权值的径向基函数神经网络(
RBFN
)对布里渊散射谱进行特征提取。通过与反向传播(
BP
)神经网
络、五次多项式曲线拟合法和三次样条插值法进行预测比较,在中心频率为
11.213GHz
,权 重 比 为
4∶1
的 仿 真 散 射
谱模型中
,本方法相对误差最小,仅
0.0015179%
,温度相对误差仅为
0.152 ℃
,且拟合度较好。在不同脉宽 和 不 同
温度下的同一检测系统中,前者的综合评价指标优于其他三种拟合方法。数值分 析 和 实 验 研 究 均 表 明 径 向 基 函 数
神经网络适用于对布里渊散射谱进行拟合,有效提高了预测精度。
关键词
光纤光学;布里渊散射谱;径向基函数神经网络;拟合;分布式光纤传感器
中图分类号
TN247
文献标识码
A
犱狅犻
:
10.3788
/
犃犗犛201232.0206002
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290.5830
;
200.4260
;
300.6210
收稿日期:
20110711
;收到修改稿日期:
20110902
基金项目:国家
973
计划(
2010CB327801
)和河北省科技支撑计划(
10213509D
)资助课题。
作者简介:刘
银(
1986
—),男,硕士研究生,主要从事分布式光纤传感方面的研究。
Email
:
sa
g
l
y
8695
@
163.com
导师简介:毕卫红(
1960
—),女,教授,博士生导师,主要从事光纤传感、光电检测及近红外等方面的研究。
Email
:
whbi
@
y
su.edu.cn
(通信联系人)
02060021