基于全相位濾波的DMZI周界安防系統(tǒng)入侵識別算法研究.pdf

1、近年來，在海底電力電纜安全防護、管道泄漏檢測、周界安防等應用領(lǐng)域，出現(xiàn)了大量突發(fā)侵犯事件的檢測問題。雙馬赫-曾德干涉(Dual Mach-Zehnder Interference，DMZI)相位調(diào)制傳感器，因其具備高靈敏度與快速響應特性，能夠達到很高的檢測精度，受到越來越多的關(guān)注。目前，DMZI振動系統(tǒng)已經(jīng)成功應用于事件報警與事件定位；然而，如何進一步對入侵事件作分類識別還沒有較完善的解決方案。因而，迫切需要提出并實現(xiàn)高準確性、低成本、

2、高靈活度、實時性好的DMZI事件侵犯識別方法，這就需要引入新的信號處理理論與模式識別等學科知識進行融合而解決該問題。
　　本文提出基于全相位濾波理論的DMZI侵犯動作識別方案，該方案包含3個階段：端點檢測、特征提取和模式識別。其中，前兩個階段均融入了原創(chuàng)性的全相位濾波理論。在端點檢測階段，利用周邊無擾信號的低頻譜分布特性，借助譜分析得到的邊界頻帶等參數(shù)，設計出全相位高通濾波器而準確檢測出振動起始位置；在特征提取階段，利用全相位濾波

3、器組易于劃分頻帶、通帶起伏小、通帶間干擾小的特性，實現(xiàn)了對入侵信號的精確的特征描述，并且還推導出全相位濾波器組的并行解析濾波結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具備高精度、高靈活性、實時性以及低成本等優(yōu)勢，因而實用性很高；在模式識別階段，僅需將全相位濾波器組提取的特征饋入徑向基函數(shù)(Radial Basis Function，RBF)神經(jīng)網(wǎng)絡分類器，即可實現(xiàn)準確的侵犯事件識別。鑒于全相位濾波理論是該方案的核心，本文還論述了從經(jīng)典頻率采樣法衍生出全相位濾波器組設