脉冲划分法提高BOTDA系统空间分辨率的仿真分析开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着光纤通信技术的快速发展，光纤传感技术作为其重要分支，在结构健康监测、周界安防、石油化工等领域得到广泛应用。

其中，布里渊光时域分析技术（botda）由于其分布式传感、高灵敏度和长距离探测等优势，成为光纤传感领域的研究热点。

然而，传统botda系统的空间分辨率受限于布里渊散射谱的自然线宽和脉冲宽度，限制了其在精细结构监测等方面的应用。

2. 本选题国内外研究状况综述

botda技术作为一种重要的光纤传感技术，其空间分辨率一直是制约其应用的关键因素之一。

为了提高空间分辨率，国内外学者进行了大量的研究，主要集中在脉冲编码技术、信号处理算法等方面。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究主要围绕脉冲划分法对botda系统空间分辨率的影响展开，采用仿真分析方法，分析不同参数对系统性能的影响，并与传统botda系统进行对比。

1. 主要内容

1.脉冲划分botda系统原理：阐述脉冲划分法的实现方法，构建基于脉冲划分的botda系统结构，分析信号处理与解调算法，解释空间分辨率提升机理。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用仿真分析方法，利用matlab或optisystem等仿真软件搭建botda系统模型，并进行数值模拟。

首先，建立传统botda系统模型，模拟光脉冲在光纤中的传输过程，并计算布里渊散射谱。

然后，引入脉冲划分法，将光脉冲划分为多个子脉冲，模拟子脉冲在光纤中的传输过程，并分别计算每个子脉冲对应的布里渊散射谱。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：1.系统性地研究脉冲划分参数对botda系统空间分辨率的影响，并确定最佳参数组合，为脉冲划分法的实际应用提供理论依据。

2.定量分析脉冲划分botda与传统botda系统的性能差异，评估脉冲划分法对空间分辨率的提升效果，为botda技术的改进提供参考。

3.探讨脉冲划分法应用于botda系统的局限性，为实际应用中选择合适的技术方案提供指导。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 刘畅，徐友云，黄文超，等.基于脉冲编码的相位敏感otdr系统空间分辨率增强技术[j].光电子·激光，2021，32(8)：831-837.

[2] 姚建铨，梁泊，宋丽君，等.分布式光纤传感技术及应用[m].北京：科学出版社，2020.

[3] 孙宝库，王春雷，胡进.布里渊光时域分析技术及其应用[j].激光与光电子学进展，2017，54(6)：060004.