近年來，分布式光纖傳感技術因其無源、抗電磁干擾以及可遠距離大範圍監測等特性，在公共建築、橋梁隧道等基礎設施安全監測領域中得到了廣泛應用並發揮著舉足輕重的作用，引起了國內外學者的重點關注和深入研究。隨著分布式光纖傳感振動采集繫統的廣泛應用，對光纖振動信號的分析越加深入。分布式光纖傳感振動繫統可用來對居民生活和勞動生產造成安全和經濟損失的異常事件進行監測，而監測的本質是對異常事件產生的Phase-OTDR（Phase Optical Time Domain Reflection）振動信號類型進行識別等

●1緒論（1）1.1研究背景及意義（1）1.2研究現狀（2）1.2.1分布式光纖振動信號的去噪方法研究現狀（2）1.2.2分布式光纖振動信號的特征提取方法研究現狀（3）1.2.3分布式光纖振動信號的識別方法研究現狀（3）1.3本書內容（4）2Phase-OTDR振動信號的預處理（6）2.1實驗數據分析（6）2.2信號預處理（8）2.2.1信號歸一化（8）2.2.2信號預加重（9）2.2.3信號分幀處理（11）2.2.4相關繫數分幀（12）2.3信號時域頻域分析（13）2.4本章小結（15）3Phase-OTDR振動信號的去噪方法（16）3.1EEMD-FastICA光纖振動信號去噪方法（17）3.1.1基於經驗模態分解的信號去噪方法（17）3.1.2基於獨立成分分析的信號去噪方法（19）3.1.3基於EEMD-FastICA的信號去噪方法（21）3.1.4去噪效果評估（26）3.2基於模擬退火尋優的Ostu信噪分離方法（30）3.2.1基於模擬退火尋優的Ostu信噪分離（30）3.2.2振動數據信噪分離實驗（32）3.2.3信噪分離效果評估（39）3.3基於BEMD的Phase-OTDR信號去噪（40）3.3.1基於BEMD的Phase-OTDR信號去噪原理（40）3.3.2去噪效果（43）3.4本章小結（45）4Phase-OTDR振動信號的特征提取與編碼存儲（46）4.1分布式光纖振動數據時空特征提取（46）4.1.1基於二維小波變換的時空特征提取原理（46）4.1.2基於剪切波變換的時空特征提取原理（50）4.1.3振動數據時空特征提取實驗（54）4.1.4分布式光纖振動數據頻譜分析（66）4.2光纖振動信號多維特征提取（73）4.2.1時域與頻域特征提取（74）4.2.2改進的自相關特征提取（75）4.3信號特征分析（76）4.3.1特征選取情況（76）4.3.2實驗評估（78）4.4分布式光纖振動數據編碼存儲（78）4.4.1哈夫曼編碼原理（79）4.4.2振動數據編碼存儲實驗（80）4.5本章小結（83）5Phase-OTDR振動信號的識別方法（84）5.1單分類器分類模型（84）5.1.1隨機森林分類模型（84）5.1.2BP神經網絡分類模型（85）5.1.3AdaBoost分類模型（86）5.2基於分類器融合的RF-BP-AdaBoost多模型（87）5.2.1多分類器融合原理（87）5.2.2實驗結果對比（88）5.3本章小結（92）6Phase-OTDR振動信號的異常監測方法研究（93）6.1模態參數異常判斷（93）6.2累計負載異常判斷（95）6.3本章小結（97）7總結與展望（98）7.1結論（98）7.2展望（99）參考文獻（101）

本書從理論和工程相結合的角度出發，對Phase-OTDR技術所采集的振動信號進行分析梳理，重點闡述了Phase-OTDR振動信號的預處理、Phase-OTDR振動信號的特征提取與存儲以及Phase-OTDR振動信號的識別與監測等內容。本書內容理論與實際相結合，解決了Phase-OTDR技術在實際工程應用中的預處理、特征提取與存儲、識別與監測等方面存在的“信噪耦合”“模態混疊”“數據膨脹”等問題，對提高土木建築、石油化工、電力、通信、航空等行業的應急管理本質安全風險監測水平有很好的參考作用。

王松 胡燕祝 宋鋼 著