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公开(公告)号：CN115112763B
公开(公告)日：2025-04-22
申请号：CN202210903257.2
申请日：2022-07-28
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于DAS的高铁声屏障健康状况实时监测方法，包括：将传感光缆敷设在高铁声屏障上；采用连接在传感光缆上的DAS系统，对高铁经过引起的多组声屏障板振动信号进行感知，将感知到的多组声屏障板振动信号划分成正常组数据和故障组数据；对正常组数据和故障组数据进行预处理；从正常组数据和故障组数据提取相应的基于统计特性的多域特征；实时采集声屏障板振动信号，提取得到其对应的多域特征；采用基于马氏距离的K近邻分类算法，对提取到的实时振动信号的多域特征进行识别分类。本发明能够有效利用DAS技术来对高铁声屏障在列车风压激励下的振动进行监测，并判断声屏障的健康状况。
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公开(公告)号：CN115265618B
公开(公告)日：2025-04-08
申请号：CN202210890093.4
申请日：2022-07-27
Applicant: 南京大学
IPC: G01D5/38
Abstract: 本发明公开了一种灵敏度可调的大振幅信号分布式弱光栅阵列解调方法，包括：将生成的双脉冲光融合后导入分布式弱光栅阵列，对扰动信号进行测量；利用IQ解调技术对返回的反射光信号和散射光信号进行相位解调，得到反射光的解调结果和散射光的解调结果；选择其中一个散射光信号点，对散射光信号点和反射光信号点的解调结果进行作差；对该散射光信号点的作差结果与反射光的解调结果进行波形比对，如果两者波形一致，输出反射光的解调结果作为扰动信号测量结果，否则，输出作差结果作为扰动信号测量结果。本发明通过结合反射光和散射光进行传感，突破了采样率对应变测量范围的限制，实现了灵敏度可调的大振幅信号测量。
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公开(公告)号：CN118882805A
公开(公告)日：2024-11-01
申请号：CN202410885628.8
申请日：2024-07-03
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于光学神经网络的分布式声波传感系统及全光集成方法，涉及光纤传感技术领域和人工智能技术领域。包括：DAS光路集成部分、外接部分和信号处理集成芯片。本发明结合集成化光学延迟线、类三端口探测结构和纯光神经网络模块等实现对DAS传感系统的全光集成和纯光方法的信号处理，具备减少光电转换、增强并行处理能力、提高处理速度、降低能耗、提升系统稳定性、简化系统架构等优点。
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公开(公告)号：CN118882710A
公开(公告)日：2024-11-01
申请号：CN202410947082.4
申请日：2024-07-15
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种突破空间‑频率限制关系的Φ‑OTDR系统及其工作方法，系统包括激光器、1×2耦合器、多频率声光移频器、半导体脉冲光放大器、掺铒光纤放大器、环形器、传感光纤、偏振分集光电探测器、第一滤波器、第二滤波器、数据采集卡和驱动电路。本发明采用多频交织探测，突破Φ‑OTDR系统的空间‑频率限制关系，实现长距离、高频探测；结合偏振分集、频分复用对衰落噪声进行多重抑制，实现外界扰动信号的高保真还原；同时，利用声光移频器与半导体脉冲光放大器组合的方式克服声光移频器响应特性不一致的硬件问题，可使各频率获得一致的高空间分辨率。
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公开(公告)号：CN118654709A
公开(公告)日：2024-09-17
申请号：CN202410758501.X
申请日：2024-06-13
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于1bit量化位数的高解调精度Φ‑OTDR系统，包括激光器、脉冲发生器、声光调制器、第一耦合器、第二耦合器、掺铒光纤放大器、环形器、传感光纤、平衡探测器、比较器、计时器和处理器；比较器将值大于0的拍频信号量化为1，小于等于0的拍频信号量化为0；计时器对比较器输出的量化信号进行采集，观测信号0和信号1的跳变时刻，用两次跳变时刻的时间间隔除以时钟周期得到每个周期拍频信号对应的数字信号；处理器对计时器输出的数字信号进行分析，根据每个周期数字信号的编码信息分析得到相应周期的相位改变值，完成对扰动信号的重构。本发明能够降低系统的数据量，提高数据处理速度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117437146B
公开(公告)日：2024-09-13
申请号：CN202311310501.5
申请日：2023-10-10
Applicant: 南京大学
IPC: G06T5/70 , G06N3/045 , G06N3/0464 , G06N3/048 , G06N3/0475 , G06N3/094
Abstract: 本发明公开了一种基于CNN‑Transformer的DAS去噪方法，将DAS系统采集的含噪声原始数据图像建立数据集，交由CNN模块经过卷积层与池化层后提取图像局部特征；同时将相同的图像传递给Transformer模块，提取图像全局特征；将并行执行的两个模块的提取结果进行下采样，对输出结果进行反卷积计算，并将结果与下采样过程中相应特征层生成的特征地图进行拼接，通过使用全局和局部的特征来还原出去噪后的信号图像。本发明实现了对DAS系统图像的精准去噪。
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公开(公告)号：CN118548976A
公开(公告)日：2024-08-27
申请号：CN202410678931.0
申请日：2024-05-29
Applicant: 南京大学 , 内蒙古飞熊传感科技有限公司
IPC: G01H9/00
Abstract: 本发明公开了一种Φ‑OTDR系统性能定量评估方法，在对分布式光纤声场传感系统采集的信号进行处理时，首次量化了幅度载噪比与相位波动噪声程度的非线性单调关系，通过获取相位波动噪声在不同幅度载噪比下的方差分布情况进行多项式拟合，得到相位准确度关系。该方法可以对整机状态进行测试，准确判断各位置信号的质量，直观反映系统的探测性能。通过分析噪声水平与探测信号强度的关系，可客观评估不同Φ‑OTDR系统的性能。
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公开(公告)号：CN118539989A
公开(公告)日：2024-08-23
申请号：CN202410089757.6
申请日：2024-01-22
Applicant: 南京大学
IPC: H04B10/61 , H04B10/64 , H04B10/071 , H04B10/2507
Abstract: 本发明公开了一种基于频域滤波和空间相移的φ‑OTDR相位解调方法，包括：将脉冲光和本征光输入光电探测器进行转换以获取光电流；去除直流分量，得到中频分量电流；将中频分量电流转换为二维时空信号，采用快速傅里叶变换将二维时空信号转化为相应的二维频域信号；根据需要提取信号的频率滤除二维频域信号中的共轭部分信号，再将保留信号的频谱频移到频域中心以获取新的频域信号；获取信号的二维时空包裹相位并进行相位解包裹操作，得到相位展开后二维时空相位信号，作为最后的解调结果。本发明能够在不改变分布式光纤传感系统的光路结构和硬件组成的情况下，直接对中频信号进行数字处理，实现解调操作。
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公开(公告)号：CN118129810A
公开(公告)日：2024-06-04
申请号：CN202410284703.5
申请日：2024-03-13
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了基于异频双脉冲编码探测光的融合型DOFS及测量方法，包括激光器、耦合器、信号发生器、电光调制器、声光调制器、掺铒光纤放大器、环形器、传感光纤、扰偏器、雪崩光电探测器、平衡光电探测器、微波接收机、数据采集卡、处理器；通过调制异频双脉冲编码探测光，可以同时兼容BOTDR和Φ‑OTDR两种传感系统，并实现复用BOTDR和Φ‑OTDR的融合型DOFS。本发明突破了BOTDR传感系统中空间分辨率的限制，实现高空间分辨率的温度、应变和振动多参量的同时监测，并改善在单脉冲探测光下信号功率低的现状，从而在保持高空间分辨率的同时提高系统信噪比。
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公开(公告)号：CN110472546B
公开(公告)日：2024-01-12
申请号：CN201910724967.7
申请日：2019-08-07
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开一种婴幼儿非接触式眼动特征提取装置，用于采集人脸居中占屏图。本发明还公开一种婴幼儿非接触式眼动特征提取方法，步骤是：将所有图片按照时间顺序排列，根据模板匹配得到初步眼部局部图像，并采用离散点集最小包围圆算法进行瞳孔边界点最小圆拟合，得到各图片对应的最终眼部局部图像，并分为睁眼状态和闭眼状态两组；睁眼状态下，首先进行预处理，然后对其进行最小椭圆拟合得到瞳孔中心和瞳孔大小；闭眼状态下直接给予闭眼属性；将睁眼状态的瞳孔中心、瞳孔大小和闭眼属性，再结合对应的时间信息，从而得到眼动特征。此种技术方案克服了眼动特征获取手段的局限性，实现了对眼动数据的典型特征的准确提取。
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