利用高相干、低噪音激光器作为光源,设计了2干涉臂长度差为60 m的长光程差光纤迈克耳孙干涉仪作为传感器。采用二元矩形脉冲对光源进行相位调制,结合正交信号解调法恢复相位信息,由基于现场可编程门阵列(FPGA)的高性能询问器实时实现相位信号的计算。结合时域穿越统计(LC)报警算法,提高了对入侵事件报警的实时性及精确性。最终搭建了包含4个防区的安防系统,该系统询问设备简单、成本低、实时性高。实验结果表明,通过设定合适的阈值,系统可以对各种入侵和干扰行为实时进行报警,同时对雨雪等恶劣环境的误报进行有效抑制,该系统持续工作1个月,未出现漏报,误报率低于1%。

基于光纤迈克耳孙干涉仪和神经网络模式识别算法，设计并实现了一种新的防区型全光纤周界安防系统。采用偏振不敏感光纤迈克耳孙干涉仪作为周界入侵探测系统(PIDS)的振动传感器，降低了双折射效应导致的信号衰落，分析了传感光纤与物理围栏宿主材料间的应力应变关系对干涉信号相位变化的影响，并使用穿越统计(LC)和模式识别(PR)技术实现噪声抑制、行为分析和报警判决。实验证明，系统可以对入侵和干扰行为的原始干涉信号进行LC分析和特征提取，最小响应时间为0.5 s，通过神经网络训练生成行为模式，并可通过动态均值算法(DMA)有效抑制雨致噪声和其他环境噪声。实现了低成本、高可靠性和高实用性的全光纤周界安防系统。