提升R-OTDR系统实时性能方法研究

论文摘要

针对长距离分布式拉曼测温系统（R-OTDR）中数据量大影响系统实时性的问题,提出通过并行运算实现高次累加平均算法提高系统信噪比和系统实时性能的方法。采用中央处理器（CPU）与图形处理器（GPU）协同合作的方式来提高系统的数据处理速度。传感数据由CPU控制数据采集端读取,然后使用累加平均算法对传感数据进行去噪。在统一计算设备架构（CUDA）中,通过调用GPU上的kernel函数对累加平均算法次数进行多线程分配,以10线程的模式进行并行运算以提高数据处理速度。实验结果表明,在10km传感距离下,相比于原系统30000次累加平均算法,采用50000次累加平均算法使系统测量误差由±1.1℃降至±0.5℃,并且采用CPU和GPU协同合作的方式使50000次累加平均算法的运算时间由3890ms降至1.472ms,提升了系统实时性能。

论文目录

• 0 引 言
• 1 拉曼传感原理及系统
•   1.1 拉曼测温技术原理
•   1.2 累加平均去噪方法
• 2 基于GPU的数据传输与处理分析
• 3 实验结果分析
•   3.1 实验装置
•   3.2 累加平均去噪实验
•   3.3 GPU和CPU协同处理数据
• 4 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 程碧钊,王东,王宇,靳宝全

关键词: 分布式光纤传感,自发拉曼散射,并行数据处理,光时域反射

来源: 光学技术 2019年06期

年度: 2019

分类: 基础科学,信息科技

专业: 计算机硬件技术,自动化技术

单位: 太原理工大学新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室,煤与煤层气共采国家重点实验室

基金: 山西省重点研发计划社会发展项目(201703D321034),山西省重点研发计划项目(201803D121071),山西省煤层气联合研究基金资助项目(2016012011,2015012005),国家自然科学基金(61805167)

分类号: TP212;TP332

DOI: 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2019.06.010

页码: 701-706

总页数: 6

文件大小: 1415K

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