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基于小波阈值降噪的长距离BOTDR测温系统研究
目录
内容概要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2
1.1背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2
1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.3本文的主要工作．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
理论基础与关键技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
2.1BOTDR技术原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
2.2小波阈值降噪理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
2.3长距离测温的关键技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
3.1系统总体架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11
3.1.1硬件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
3.1.2软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13
3.2小波阈值降噪算法实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15
3.2.1小波基的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
3.2.2阈值处理策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17
3.2.3降噪效果评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
3.3长距离BOTDR测温系统的实验验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
3.3.1实验装置搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
3.3.2实验过程与数据采集．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22
3.3.3结果分析与讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
性能分析与优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24
4.1系统性能指标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25
4.2降噪效果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26
4.3系统稳定性与可靠性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27
4.4优化方案提出．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29
结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30
5.1研究成果总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31
5.2存在的问题与不足．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32
5.3未来研究方向展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33
1.内容概要
本研究旨在开发一种基于小波阈值降噪的超长距离BOTDR（布里渊光时域反射）测温系统。通过采用先进的小波阈值去噪技术，显著提高系统的测量精度和稳定性，使其能够适应极端环境下的复杂应用需求。
首先，我们将详细介绍BOTDR测温技术的基本原理及其在工业、医疗等领域的应用背景。随后，阐述传统BOTDR测温方法中存在的噪声干扰问题，以及小波阈值去噪技术如何有效解决这一问题。
接下来，本研究将详细描述小波阈值降噪算法的设计与实现过程，包括选择适合的小波基函数、确定阈值处理规则以及降噪效果的评估标准。此外，还将探讨如何将该降噪技术应用于长距离BOTDR系统中，以优化信号质量和提高测量准确性。
本研究将展示实验结果与分析，包括降噪前后的对比测试、性能评估以及实际应用案例，从而验证所提出方法的有效性和实用性。
1.1背景与意义
在现代工业生产和科学研究中，光纤传感技术因其高灵敏度、长距离传输和抗电磁干扰等优点而被广泛应用。其
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