为了对分布式光纤上的入侵信号类型进行准确识别,提出了一种基于集合经验模态分解(EEMD)结合随机向量函数链接(RVFL)神经网络的光纤入侵信号的特征提取与识别算法。算法步骤为:对采集到的光纤入侵信号作预处理操作,包括最小-最大规范化处理和利用db3小波去除信号的低频噪声;采用EEMD方法对入侵信号进行分解,得到5组本征模态函数(IMF);计算各IMF分量的能量占比,并依据方差分析法筛选出3组特征向量;将特征向量送入RVFL神经网络进行训练并对入侵信号进行识别。实验结果显示:该方法能正确识别不同入侵信号的类型,具有较高的准确率。
光纤光学 光纤预警系统 特征提取与识别 集合经验模态分解 随机向量函数链接神经网络 激光与光电子学进展
2019, 56(13): 130601
北方工业大学电子信息工程学院, 北京 100144
在光纤振动信号检测系统中，使用相位敏感光时域反射技术，可检测长距离的光纤振动信号，但反射回的光信号都有大量的振动杂波和噪声，导致振动检测信号的虚警率较高。提出采用单元平均恒虚警(CA-CFAR)和有序统计恒虚警(OS-CFAR)二级检测算法，保持虚警率稳定，既提高了运算速度，也改善了参考单元中存在多个目标的检测性能，并提出利用蒙特卡罗方法确定二级检测的门限系数，最后通过蒙特卡罗仿真及现场实验验证，对算法进行了性能分析，验证了算法的可行性以及有效性。
信号处理 振动信号检测 二级检测 蒙特卡罗 光学学报
2015, 35(10): 1006004
1 北方工业大学,信息学院,北京,100041
2 河北工业大学,信息学院,天津,300130
半导体材料的折射率是光频率的函数,所以在计算光子晶体的能带结构时必须考虑到色散关系.光子晶体存在光子禁带在反射谱上表现为高反射率带.本文已GaAs基材料为例,利用传输矩阵方法计算了考虑色散后的一维光子晶体的反射谱,计算结果表明考虑色散后的光子晶体禁带的宽度较不考虑色散关系的光子晶体的带隙要窄,如果光子晶体中存在缺陷则考虑色散后的光子晶体缺陷态的位置较不考虑色散关系时红移,且光子损耗较小.
光子晶体 禁带 色散关系
1 北方工业大学信息学院,北京,100041
2 中国科学院半导体研究所集成光电子国家重点实验室,北京,100083
3 河北工业大学信息学院,天津,300130
GaAs量子阱半导体微腔中, 光子同时与重空穴激子、轻空穴激子耦合形成腔极化激元.本文采用三谐振子耦合模型,计算了腔极化激元的三支的色散关系、线宽、有效质量及其群速度;结果表明,由于腔极化激元的三支中光子、重空穴激子、轻空穴激子所占的权重随着平面波矢(或入射角度)变化,腔极化激元三支的线宽、有效质量及其群速度呈现出不同的动态行为.
光子 激子 腔极化激元 量子阱 半导体微腔 Photons Excitons Cavity polaritons Quantum well Semiconductor microcavity
讨论了小波变换及其基本性质,探讨基于小波变换模最大值沿尺度演变的信号突变检测的基本原理与方法,在不同尺度上分析和处理信号的各种频率分量,使信号的奇点、突变点放大,提高信号的分辨率、信噪比.研究小波分析在机械工程信号处理中的应用,提出通过二进小波变换检测信号奇异点的实用技术.利用介绍的模极大值多尺度小波变换的方法,较有效地检测出滚动轴承故障发生的起始点,对在线故障诊断进行了有益的探索.
小波变换 频域分析 突变检测 多尺度 Wavelet transform Frequency domain analysis Break detection Multi-scale
