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摘要
第一章 绪论
1.1 问题的提出
1.2 泥石流地声监测研究进展
1.3 光纤传感技术应用于泥石流监测的研究进展
1.4 研究的目的和意义
1.5 研究的主要内容
第二章 相关理论和分析方法
2.1 泥石流及其地声特性简介
2.1.1 泥石流特性简介
2.1.2 泥石流地声主要特性
2.2 光纤光栅传感原理
2.2.1 光纤光栅简介
2.2.2 应变与波长漂移的关系
2.2.3 波分复用技术
2.3 信号处理理论
2.3.1 概述
2.3.2 采样定理
2.3.3 傅里叶变换
2.3.4 单边指数型窗函数的Gabor变换
2.3.5 快速傅里叶变换与Gabor变换的比较
2.4 离散时间信号的互相关分析
2.5 本章小结
第三章 地声监测系统和实验方案
3.1 概述
3.2 地声检知器监测系统的构建
3.2.1 地声检知器及传感原理简介
3.2.2 信号采集、存储系统的介绍
3.3 光纤光栅监测系统的构建
3.3.1 光纤光栅监测系统的介绍
3.3.2 光纤光栅传感器简介
3.4 实验方案设计及实验步骤
3.4.1 单一石块撞击砾石层实验方案及步骤
3.4.2 单一泥石流材料倾倒实验方案及步骤
3.4.3 地声能量衰减特性及传播速度实验方案及步骤
3.5 实验数据分析方法
3.6 本章小结
第四章 地声检知器监测结果与数据分析
4.1 概述第四章地声检知器监测结果与数据分析
4.2 单一石块撞击砾石层实验地声信号监测结果与数据分析
4.2.1 现场环境噪声信号处理与分析
4.2.2 单—石块撞击砾石层实验地声信号监测结果与分析
4.3 单一泥石流材料倾倒实验地声信号监测结果与数据分析
4.3.1 现场环境噪声信号处理与分析
4.3.2 单一泥石流材料倾倒实验地声信号监测结果与分析
4.4 地声能量衰减特性及传播速度实验研究
4.4.1 现场环境噪声信号处理与分析
4.4.2 地声能量衰减特性及传播速度实验结果分析与探讨
4.5 实验地声信号时域与频域特性对比分析
4.5.1 不同泥石流材料相同传感器地声信号时域与频域特性对比分析
4.5.2 相同实验条件不同传感器探测的地声时域信号与频域信号对比
4.6 实验地声时域信号的互相关分析
4.7 每单位时间累计能量速度平方值方法计算泥石流材料平均速度
4.8 互相关分析方法与每单位时间累计能量计算方法的比较
4.9 本章小结
第五章 光纤光栅系统设计、监测结果及数据分析
5.1 光纤光栅系统改进设计概述
5.1.1 悬臂梁光栅传感器的结构设计
5.1.2 CCD解调的实时信号提取技术
5.1.3 CCD解调模块的软件设计
5.2 光纤光栅系统监测的地声信号处理与分析
5.2.1 大砾石(A)实验条件下地声信号分析
5.2.2 小砾石(B)实验条件下地声信号分析
5.2.3 粗砂(C)实验条件下地声信号分析
5.2.4 细砂(D)实验条件下地声信号分析
5.2.5 粉土(E)实验条件下地声信号分析
5.3 光纤光栅系统的检验
5.3.1 实验地声时域信号对比分析
5.3.2 实验地声频域信号对比分析
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 研究的结论
6.2 研究的展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表论文情况