瓦斯遥测关键技术现状与发展方向.pdf

第 4 3卷 第 1 0期 2 0 1 7 年 1 O月 工矿 自 动化 I n dus t r y a n d M i ne Au t oma t i on Vo 1 ． 4 3 No ． 1 0 Oc t ． 2 01 7 文章 编 号 1 6 7 1 2 5 1 X 2 0 1 7 1 0 0 0 2 9 0 5 D OI 1 0 ． 1 3 2 7 2 ／ j ． i s s n ． 1 6 7 1 2 5 1 x ． 2 0 1 7 ． 1 0 ． 0 0 5 瓦斯遥测关键技术现状与发展方向 霍 跃华 ， 范伟 强 ， 孙雁 宇 1 ． 中 国矿 业大 学 北京 现代 教育 中心 ， 北 京 1 0 0 0 8 3 ； 2 ． 中国矿业大学 北京机电与信息工程学院， 北京 1 0 0 0 8 3 摘 要 介 绍 了基 于可调 谐半 导体 激光 吸 收光谱 的 瓦斯遥 测 关键技 术 可调谐 半 导体激 光技 术 、 信 号 降 噪 技 术 、 痕 量 气体检 测技 术 的应 用现 状 ， 指 出 了瓦斯遥 测 关键 技 术 中存在 可调谐 半 导体 激 光 器性 能 不稳 定 、 瓦斯遥测距 离短、 信号降噪效果较差 、 痕量气体检测误差大等问题 ， 提 出了研发 高性能可调谐半导体激光器、 研 究 非线性 和 非稳 定性 信 号 降噪 算 法 、 设 计适 用 于井 下的数 字锁 相放 大 器是 瓦斯遥 测 关键技 术 的发 展 方向 。 关 键词 瓦斯遥 测 ； 激 光 瓦斯检 测 ；可调谐 半 导体 激光吸 收 光谱 ； 信 号 降噪 ；痕量 气体检 测 中图分类号 TD 7 1 2 文献标志码 A 网络出版时间 2 0 1 7 0 9 2 7 1 3 5 9 网络 出版地 址 h t t p ／ ／ k n s ． c n k i ． n e t ／ k c ms ／ d e t a i l ／ 3 2 ． 1 6 2 7 ． TP ． 2 0 1 7 0 9 2 7 ． 1 3 5 9 ． 0 0 5 ． h t ml St a t us a nd d e v e l o pme nt d i r e c t i o n o f k e y t e c hn o l o g i e s o f g a s t e l e me t r y H U O Yu e hu a ， FAN W e i q i a ng 。 ， SUN Ya ny u 1 ． Ce n t e r o f Mo d e r n Ed u c a t i o n Te c h n o l o g y ，Ch i n a Un i v e r s i t y o f Mi n i n g a n d Te c h n o l o g y Be i j i n g Be i j i n g 1 0 0 0 8 3，Ch i n a；2 ． S c h o o l o f Me c h a n i c a l El e c t r o n i c a n d I n f o r ma t i o n E n g i n e e r i n g ，Ch i n a Un i v e r s i t y o f Mi n i n g a n d Te c h n o l o g y B e i j i n g ，Be i j i n g 1 0 0 0 8 3 ，Ch i n a Ab s t r a c t Ap pl i c a t i o n s t a t u s of ke y t e c hn ol o gi e s o f g a s t e l e m e t r y b a s e d o n t u na b l e d i od e l a s e r a bs o r pt i on s pe c t r o s c op y we r e i n t r od uc e d i nc l u di n g t u na b l e di o d e l a s e r t e c h no l og y， s i g na l no i s e r e d uc t i o n t e c h n o l o g y a n d t r a c e g a s d e t e c t i o n t e c h n o l o g y．S o me p r o b l e ms o f t h e k e y t e c h n o l o g i e s o f g a s t e l e me t r y we r e po i nt e d ou t ， s uc h a s uns t a b l e pe r f or ma n c e o f t un a bl e d i o de l a s e r ，s h or t d i s t a nc e o f g a s t e l e m e t r y， po or s i g na l no i s e r e d uc t i o n e f f e c t a nd bi g e r r or o f t r a c e g a s d e t e c t i o n．De ve l op m e nt d i r e c t i o ns o f t h e ke y t e c hno l og i e s o f ga s t e l e me t r y we r e pr o po s e d， whi c h we r e d e v e l o pi n g t u na b l e di o d e l a s e r wi t h hi g h pe r f or ma nc e，s t ud yi n g no nl i n e a r a nd u ns t a bl e s i gn a l no i s e r e du c t i o n a l g o r i t hm ，a n d d e s i gn i n g di gi t a l l o c k i n a mpl i f i e r f o r u nd e r gr o und． Ke y wo r ds g a s t e l e me t r y； l as e r g a s d e t e c t i o n‘9 t un a bl e d i o de l a s e r a bs or p t i o n s pe c t r o s c o py；s i g n a l no i s e r e d uc t i o n；t r a c e g a s de t e c t i o n 0 引言 瓦斯爆 炸是 制 约 中国煤 矿安 全生 产 的最 主要原 因之一 ， 因此瓦斯气体监测十分重要 。目前在 中国 煤矿使用的瓦斯检测技术主要有传统的光干涉技术 收稿 日期 基金项 目 作者简介 引 用 格 式 和热催 化 技术 ， 但受 矿 井环 境影 响较大 、 可靠 性 差Ⅲ 。此外 ， 固定式 瓦斯 检测 仪 只能进行 定点 监 测 ， 无法 安装 到采 空 区 、 工 作 面上 隅 角 等 瓦斯 气 体 易 聚 集区域。便携式瓦斯检测仪使用相对灵活 ， 但 同样 难 以对人 员无 法到 达 区域进 行瓦斯 浓度 检测 。 2 0 1 7 0 3 2 0 ； 修 回日期 2 0 1 7 0 8 2 4 ； 责任编 辑 盛男 。 国家重点研发计划项 目 2 0 1 6 YF C 0 8 0 1 8 0 0 。 霍跃华 1 9 8 1 一 ， 男 ， 山西晋中人 ， 工程师 ， 硕士 ， 主要研究方向为遥测技 术、 网络通信 、 图像识别等 ， E - ma i l h u o y h c u mt b ． e d u ． c n 。 霍跃华 ， 范伟强 ， 孙雁宇． 瓦斯遥测关键技术现状与发展方向[ J ] ． 工矿 自动化 ， 2 0 1 7 ， 4 3 1 0 2 9 3 3 ． HUO Yu e h u a ， F AN We i q i a n g ， S UN Ya n y u ． S t a t u s a n d d e v e l o p me n t d i r e c t i o n o f k e y t e c h n o l o g i e s o f g a s t e l e me t r y [ J ] ． I n d u s t r y a n d Mi n e Au t o ma t i o n， 2 01 7， 4 3 1 0 2 9 3 3 ． 3 0 工矿 自动 化 2 0 1 7年 第 4 3卷 瓦斯遥 测广 泛采 用可 调谐 半导 体激 光 吸收光 谱 Tu na b l e Di o de La s e r Abs o r p t i o n Spe c t r o s c o py， T D L AS 技 术 ， 具 有灵 敏 度 高 、 非 接触 、 可 靠 性 高 等 特征 [ 2 ] ， 能 够在 矿 井恶 劣环 境 中测 量 井 下危 险 区域 瓦斯 浓度 _ 3 ] 。基 于 T DL A S的瓦斯 遥测 通 过可 调 谐 半导体激光技术， 使 可调谐半导体激光器发 出调谐 激光信号 。当信号通过含有 瓦斯气体 的开 放空间 时 ， 对不 同气 体 进行 选 择 性 吸收l 4 ] 。光 电探 测 器 将 包含被测瓦斯浓度信息的激光信号转换为相应的电 信号 ] ， 并通过信号降噪技术进行降噪和放大处理。 采用 以锁 相放 大器 为核 心 的痕量 气体 检测 技术 提取 出含有瓦斯浓度信息 的各次谐波信号 ， 经信号处理 反演 出瓦斯浓 度 。 本 文 介 绍 了 基 于 TD L AS的 瓦 斯 遥 测 关 键 技 术 可调谐 半 导体 激 光 技 术 、 信 号 降 噪技 术 和痕 量 气体 检测 技术 的应 用 现 状 ， 分 析 了这 些关 键 技 术 存 在 的问题 ， 指 出 了瓦斯遥 测关 键技术 的发展方 向 。 1 基 于 T D L A S的 瓦 斯 遥 测 关 键 技 术 现 状 与 存 在 的问题 1 ． 1 可调 谐半 导体 激光技 术 可 调谐 半导 体激 光技 术通 过激 光驱 动器控 制 激 光 器 的温度 和 电流 ， 从 而 实 现激 光 器 的输 出波 长 可 调 谐 。激光 驱动 器 主要采 用温 度调 制和 电流调 制 的 方式来改变驱动电流 ， 进而改变驱动功率 ， 使得激光 器 的输 出波 长在 近 红 外 到 中红 外 波 段 内变化 ， 分 辨 率 从千 赫兹 到兆 赫兹 变化 。 目前关 于 可调谐 半导 体激 光技 术 的研究 主要 集 中在提 高激 光驱 动功 率 和激光 器输 出波 长 的稳定 性 方 面 。潘兴 臣等 设 计 了一 款 基于相 位 调制 的单 次 曝光波前测量的高功率激光驱动器 。朱铁柱等 ] 设 计 了一 款应 用 于无 源光 网络 的突 发模式 激光 驱动 器 及 其 双环功 率控 制 电路 。刘毅 研究 了半导体 激 光 器 中激光线 宽 的压 窄技 术及激 光 锁频技 术 的基本 原 理 。秦薪镇 等 通 过 对 连 续种 子 光 源 的光 强 调 制 ， 以及 光纤放 大 器和 固体 介质 放大 器相结 合 的混合 放 大方 式 ， 实 现 了 3 2 w 百 兆 赫 兹 高 重 频 的可 调 谐 单 频激 光光 源 。 中国科学 院半 导体 研究所 研 制 的新 型 分布 式反 馈 Di s t r i b u t e d F e e d b a c k ， D F B 半 导 体 激 光器 的 电 流 、 温 度 控 制 精 度 分 别 达 到 1 O A 和 0 ． 0 0 4℃ ， 波 长调 谐 范 围 为 3 ． 5 n m， 输 出光 功 率 为 7 ． 4 mW ， 边 模 抑 制 比 为5 2 ．7 d B，线 宽 约 为 2 2 0 kH z [ 。 目前使 用 的激 光器 主要有 D F B半 导 体 激光 器 、 分 布布 拉 格 反 射 D i s t r i b u t e d B r a g g R e f l e x ， DB R 激 光器 、 外腔 半 导 体 激 光 器 Ex t e r n a l C a v i t y D i o d e L a s e r ， E C D L 、 量 子 级联 激 光 器 Qu a n t u m C a s c a d e L a s e r ， QC L 、 垂 直腔 面发 射激光 器 Ve r t i c a l C a v i t y S u r f a c e E mi t t i n g L a s e r ， VC S E I 、 铅 盐半 导 体 激 光 器 L e a d S a l t Di o d e L a s e r ， L S D L _ 5 ] 。其 中 ， 激光 器 输 出光 强相 对 较 高 的有 D F B半 导 体激 光 器 、 Q C L、 VC S E L、 L S DL 。但 L S D L需 要 在 较 低 温 度 下 运 行 且 结构 较 复杂 ； QC L输 出波长 主要 集 中在 中红外 波 段 ， 该 波段 不在光 纤传 输 的低损 耗 区 ， 不能 满足 实 际 应用需 要 。VC S E L和 D F B半导体 激光 器作 为 近年 兴起 的新产 品 ， 由于输 入 阈值 电流小 、 最大 输 出 电流 小且 功率 不高 ， 在实 际应 用 中取 得 了较 好 的检 测 效 果口 ， 并 能 够 满 足 矿 井 仪 器 本 质 安 全 要 求 。但 VC S E L存 在 波 长 覆 盖 范 围较 窄 、 可 供选 择 的范 围 有 限 、 发射 的激 光线 宽较 大等 缺陷 ， 不 能满 足井 下远 距离遥测的需求 ； D F B半导体激光器发出的激光束 为椭圆光束且发散角大 ， 必须通过耦合装置将激光 束汇 聚口 ， 且 当调 制 电流 增 大 时 器 件 温 度 升 高 ， 导 致激 光器 输 出波长 幅值下 降 、 量子效 率 降低 、 中心频 率漂 移等 ， 不 能满 足煤矿 复杂 环境 的要求 。 1 ． 2 信 号 降噪技 术 在 瓦斯 遥 测 中 ， 光 学器 件 和非 线 性 电子 元 器 件 的大量使用 ， 使测量信号 引入 了较多的标准具噪声 和 随机 噪声 。由于含 噪信号 大都具 有非 线性 和非 稳 定 性特性 口 ， 对 痕量 信号 的提 取产 生较大 影 响 。 陈 逸 成 等 建 立 了 基 于K a l ma n 滤 波 和 Wi e n e r 过程 的系 统性 能退化 模 型 ， 在此 基 础上 采 用 Ka l ma n滤 波 和最大 期 望算 法 实 现 了模 型参 数 的估 计 和更新 。T o n g X i n等 朝采 用 Ka l ma n滤 波 和 平 方 根滤 波 的数据 同化方 法 ， 将 高 维 、 非 线性 动力 学模 型与观 测 数 据 组 合 ， 并 通 过 建 立 L y a p u n o v函 数 参 数 ， 使信 号 降噪效 果显 著 提高 。王书 涛 等口 提 出 了 基 于 S VM S u p p o r t Ve c t o r Ma c h i n e ， 支 持 向量 机 滤波器 的吸收式 甲烷检测 的信号去噪方法 ， 使 用该 方 法滤 波 能 使 信 噪 比 达 到 1 3 0 d B 以上 。路 伟 涛 等 提 出 了基 于 非抽 取 小 波 包 变 换 的滤 波 改 进 算 法 ， 克 服 了小波 变换 算 法 误判 停 止 分 解 或 多重 分 解 算 法 复杂 、 计算 量大 等缺点 ， 解 决 了小 波 阈值不 易确 定 的 问 题 。李 长 吾 等 l 】 胡提 出 了采 用 小 波 变 换 的 Ma l l e t 分解 算 法 ， 将 待 降 噪 信号 分 解 为 不 同频 带信 息， 并根据设定的检测频带 ， 将处于该频带 的信息分 离 出来 ， 同时 将 其 他 频 带 信 息 全 部 置 零 ， 该 算 法 在 S O 测 量 信 号 降 噪 中 获 得 了 较 好 效 果 。 崔 海 滨 2 0 1 7年第 1 0期 霍跃华等 瓦斯遥测关键技术现状与发展方向 3 1 等【 1 提出了一 种基于 Ga b o r 变换对二 次谐 波信号 进行数字滤波降噪的方法 ， 有效提高 了谐波信 号的 检测精度 和稳定性 。蒋善超等[ 2 。 ] 采用经验模态 分 解对希尔伯特一黄变换 进行改进 ， 同时结合谐波检 测原 理作 为 降噪处 理 的核 心算 法 。 上述信号降噪技术研究取得 了一定成果 ， 但基 于 Ka l ma n滤 波 的信号 降 噪技 术采 用 最 小 均方 误 差 方法来计算最优化 滤波系数 ， 并 通过 自适应算法消 除标准具噪声和随机 噪声 ， 导致 数据计算量和存储 量 非 常大 ， 不 能满 足 瓦 斯遥 测 数 据在 线 实 时 处 理 的 需要 ； 基 于小波变换的信 号降噪技术在小波基及分 解 尺度 的选 取 上存 在 人 为 主 观 性 ； 基 于 经 验 模 态 分 解的信号降噪技术需要通过多次迭代计算获得基本 模态 函数 ， 导致控制处理器运算速度慢。同时， 上述 信号降噪技术均是针对线性 、 非稳定性或非线性、 稳 定性 的信号进行处理[ 2 ， 对于矿井瓦斯遥测 中非线 性 、 非稳 定性 的含 噪信号 无法 取得 很好 的降噪 效果 。 1 ． 3痕 量 气体检 测技 术 痕量 气体 检 测技 术 主要通 过锁 相 放大 器来 检测 含有被测气体信息的各次谐波信号 。随着光 电检测 技术的发展 ， 锁相放大器已逐渐从模拟锁相放大器、 模数混合锁相放大器向数字锁相放大器方 向发展。 数字锁相放大器能够有效克服痕量气体检测 中存在 的温 度 漂移 、 通 带宽 度 较 窄、 采 样信 号 失 真等 问 题 l_ 1 引， 目前 在痕 量气 体检 测技 术 中应用 较 广泛 。 戴姬等[ 2 采用 F P GA和 A／ D转换器件 ， 设计 了用于瓦斯检测 的数字锁相放大器硬件 电路 ， 克服 了传统锁相放大器 中手动移相和直流漂移 的缺点 。 余明等[ 2 。 ] 采用多级放 大电路 与 T型反馈 电阻网络 设计 了一种放大倍率可编程的痕量信号提取采样电 路。刘慧芳等[ 2 设计了一种数字正交锁相放大器 ， 并改进了谐波提取算法， 测得 的二次谐波 与一次谐 波信号峰峰值的 比值与气体浓度呈线性关系。蔡满 军等[ 2 对待测痕量信号进行信号调理、 低噪声放大 和带 通滤 波 ， 并 与 严格 正交 的 2路参 考信 号 相乘 ， 设 计 了基 于 正交 锁相 放大 器 的痕量 信 号检 测系 统 。 当前在 痕 量气 体检 测 中采用 的数字 锁相 放大 器 主 要 有 美 国 斯 坦 福 公 司 研 制 的 S R 8 4 4 、 德 国 F E MTO公 司研 制 的 L I A MV一 1 5 0 、 南 京 大学 研 发 的 HB系列双相锁定放大器等。这些锁相放大器检 测灵敏度及精度 高， 但存在体积较大 、 成本高 、 对环 境条件要求较高等缺点。在煤矿井 下恶 劣环境 中， 采用 上 述数 字锁 相 放 大 器 对 瓦 斯 痕量 气 体 检 测 时 ， 锁相放大器的抗干扰能力、 痕量信号检测的可靠性 等受到影响 ， 导致锁相放大器输 出的谐波信号 幅值 误 差较 大及 瓦斯 检测 上下 限范 围减小 。 2 基 于 T DL A S的瓦斯 遥测 关键 技术发 展 方 向 2 ． 1 可调谐 半 导体激 光技 术 针对 可调 谐半 导体 激光 技术 在井 下瓦斯 遥测 应 用 中存在 的激 光输 出波 长 不 稳定 、 遥 测距 离 短 等 问 题 ， 未 来应 进一 步研 究 性 能 稳 定 的 新 型可 调 谐 半 导 体激光器。通过分析可调谐半导体激光驱动器中温 度 、 电流调 谐之 间 的关 系 ， 提 高半导 体激 光器驱 动 电 源工作 的稳 定性 ； 结 合 可 调 谐半 导体 激 光 器 的 电 流 驱 动 、 散热 技术 ， 设 计 输 出 功率 大 、 稳 定 性 高 的 可调 谐半导体激光器 ； 研究半导体激光器 的工作结温及 结温诱导的热应力， 提高半导体激光器的使用寿命 ， 减 小发 射 的激光线 宽 ， 满足 远距 离瓦 斯遥 测需求 。 2 ． 2 信 号 降噪技 术 基 于 Ka l ma n滤 波 、 小 波 变换 和经 验 模 态 分 解 的信号降噪技术 不能实现对井下瓦斯遥 测 中非线 性、 非稳定性含噪信号 的实时、 有效处理。因此 ， 应 结合井下实际环境 ， 分析信号噪声来源和类型， 采用 多种滤波算法相结合 的信号降噪技术 ； 研究满足瓦 斯遥测 中非线性 、 非稳定性含噪信号降噪需求的降 噪算法 。 2 ． 3痕 量 气体检 测技 术 针 对基 于锁 相放 大器 提取谐 波 信号 的痕量 气体 检测技术存在受煤矿环境影响大的问题 ， 未来应从 硬件上研制体积小 、 成本低、 结构简单 、 抗 干扰能力 强 的 数 字 锁 相 放 大 器 ； 结 合 软 件 技 术 发 展 ， 采 用 A／ D转换器将模拟痕量信号转换到数字域 中， 通过 软件 数 字锁相 方法 检测 痕量 信号 。 3 结语 瓦斯 遥测对 保 障煤矿 井 下安全 生产 和人 员生命 安全具 有 重 大 意 义 。 目前 ， 国 内外 对 基 于 TD L AS 的瓦斯 遥测 关键 技 术 的研 究 逐 步 成 熟 ， 采 用 瓦斯 遥 测 关键 技术 的产 品已部分 投入 使用 。但在 井 下实 际 环境中应用时 ， 存在可调谐半导体激光器性能不稳 定 、 瓦斯遥测距离短 、 信号 降噪效果较差 、 痕量气体 检测误差大等问题 ， 导致瓦斯浓度测量数据与实际 数据存在一定偏差 。因此 ， 研发高性能可调谐半导 体激光器 、 研究非线性和非稳定性含噪信号 的降噪 算法 、 设 计适用 于井 下 的数 字 锁 相 放 大 器将 是 瓦 斯 遥测 关键 技术 的进 一步 研究 重点 。 3 2 工矿 自动 化 2 0 1 7年 第 4 3卷 参 考文献 R e f e r e n c e s [ 1] [ 2] [ 3] [ 4] [ 5] [ 6] [7 ] [8 ] [9 ] 孙继 平 ， 钱 晓红 ． 煤 矿重特 大事故应 急救 援技术 及装 备E J J ． 煤 炭科 学技术 ， 2 0 1 7 ， 4 5 1 1 1 2 1 1 6 ． S UN J i p i n g。 QI AN Xi a o h o n g ． Eme r g e n c y r e s c u e t e c hn ol ogy a n d e q ui pme nt o f m i ne e x t r a o r d i n a r y a c c i d e n t s [ J ] ． C o a l S c i e n c e a n d Te c h n o l o g y ， 2 0 1 7 ， 4 5 1 1 1 2 - 11 6 ． 孙继平． 煤矿信息化 自动化新技术 与发展I- J ] ． 煤炭科 学技术 ， 2 0 1 6 ， 4 4 1 1 9 2 3 ． S UN J i p i n g ． Ne w t e c h n o l o g y a n d d e v e l o p me n t o f mi n e i n f o r ma t i z a t i o n a n d a u t o ma t i o n l- J ] ． C o a l S c i e n c e a n d Te c h n o l o g y， 2 0 1 6 ， 4 4 1 1 9 2 3 ． 曾盼 ， 倪屹 ， 高攀 ， 等． 基于 可调谐半 导体 激光 吸收光 谱的 甲烷传感 系统E J ] ． 激 光与 光 电子学进 展 ， 2 0 1 5 ， 5 2 1 2 2 5 6 - 2 6 2 ． ZENG Pa n， NI Yi ，GAO Pa n，e t a 1 ．A me t ha ne ga s s e ns o r s y s t e m ba s e d on t un a bl e di od e l a s e r a bs or pt i on s p e c t r o s c o p y l- J ] ． L a s e r 8 L Op t o e l e c t r o n i c s P r o g r e s s ， 2 Ol 5， 5 21 2 25 6 - 2 62 ． 南学芳 ， 张宇 ， 郁 敏， 等． 激光 气体遥 测仪 整机测 试 系 统 自动化测试 软件设 计[ J ] ． 光 学仪器 ， 2 0 1 6 ， 3 8 3 2 O9 21 5． NAN Xu e f a n g，ZHANG Yu，YU M i n，e t a 1 ．The d e s i gn of a ut o ma t i c t e s t i ng s of t wa r e f o r l as e r ga s r e mo t e s e n s i n g i n s t r u me n t t e s t i n g s y s t e ml- J ] ． O p t i c a l I n s t r u m e nt s， 2o1 6， 3 8 3 2 09 21 5 ． 张春晓． 基 于可调谐 半导 体激光 吸 收光谱 技术 的 z 和 C O气体测 量l- D ] ． 杭州 浙江大学 ， 2 0 1 0 ． 潘兴 臣， 陶华 ， 刘 诚 ， 等． 基 于相位 调制 的单次 曝光 波 前测量在高功率激光驱动器 中的应 用I- J ] ． 中国激光 ， 2 0 1 6， 4 3 1 1 6 1 - 1 6 9 ． PAN Xi ng c he n，TAO Hua， LI U Che n g， e t a 1 ． Ap pl i c a t i o ns o f i t e r a t i v e a l g or i t h m b as e d on p ha s e mo d u l a t i o n i n h i g h p o we r l a s e r f a c i l i t i e s F J ] ． C h i n e s e J o u r n a l o f La s e r s ， 2 0 1 6， 4 3 1 1 6 1 - 1 6 9 ． 朱铁柱 ， 莫 太山 ， 叶甜春． 双环功率控制的突发模 式激 光驱动器[ J ] ． 红外与激光工程 ， 2 0 1 7 ， 4 6 2 9 3 9 9 ． ZHU Ti e z hu， M 0 Ta i s ha n， YE Ti a nc h un． Bu r s t mo de l a s e r d i o d e d r i v e r wi t h d u a l l o o p p o w e r c o n t r o l l- J ] ． I n f r a r e d a n d La s e r En g i n e e r i n g ， 2 0 1 7， 4 6 2 9 3 9 9 ． 刘毅． 高稳 频窄线 宽激 光光 源关键 技术 研究 l- D ] ． 天 津 南 开大学 ， 2 0 1 4 ． 秦薪镇 ， 叶志斌 ， 项震 ， 等 ． 3 2 w 百兆赫兹高重频 可调 谐单频激光光源E J ] ． 强 激光与粒 子束 ， 2 0 1 3 ， 2 5 1 1 2 80 7 2 81 0． QI N Xi n z h e n， YE Z h i b i n， XI ANG Zh e n， e t a 1 ．3 2 W 1 0 0 M Hz h i g h r e p e t i t i o n r a t e l a s e r s wi t h n a r r o w [ 1 O ] [ 1 1 ] 1- 1 2 ] 1- 1 3 ] [ 1 4 2 [ 1 5 ] [ 1 6 ] [ 1 7 ] b a n d wi d t h a n d t u n a b l e w a v e l e n g t h[ J ] ． Hi g h P o we r La s e r a n d Pa r t i c l e B e a ms ， 2 O 1 3 ， 2 5 1 1 2 8 0 7 2 8 1 0 ． 王琪 ， 郭锦锦 ， 陈伟 ， 等． 功 率稳定且 波长 可调 谐 的窄 线宽分布式反 馈半 导体激 光器 [ J ] ． 中 国激光 ， 2 0 1 7 ， 4 41 1 - 7． W ANG Qi ， GU0 J i n j i n， CHEN W e i ，e t a 1 ．W i d e l y t una b l e d i s t r i bu t e d f e e d ba c k s e mi c o ndu c t or l a s e r s wi t h c o n s t a n t p o we r a n d n a r r o w l i n e w i d t h[ J ] ． Ch i n e s e J o u r n a l o f La s e r s ， 2 0 1 7 ， 4 4 1 1 7 ． 郝旭 ， 徐 景德 ， 李晖． 基 于 T DL AS的天然气输 送管道 微量 泄 漏 检 测 技 术 综 述 [ J ] ． 华 北 科 技 学 院 学 报 ， 2 0 1 6 ， 1 3 4 6 0 6 4 ． HA0 Xu ， XU J i n g d e ． L I Hu i ． S u mma r y o f t r a c e l e a k ag e de t e c t i on t e c hn o l o gy f o r na t ur a l ga s t r a n s mi s s i o n p i p e l i n e b a s e d o n TD L A S I- J ] ． J o u r n a l o f Nor t h Ch i n a I ns t i t ut e o f Sc i e nc e a nd Te c hno l o gy， 20 16， 1 3 4 6O 一 64 ． M ARCELLI S A D， FERRI G，D AM I C0 A， e t a 1 ．A f u l l y - a n a l o g l o c k i n a mp l i f i e r wi t h a u t o ma t i c p h a s e a l i gnme nt f o r a c c ur a t e me a s ur e me nt s o f pp b ga s c o n c e n t r a t i 0 n s [ J ] ． I E E E S e n s o r J o u r n a l ， 2 0 1 2 ， 1 2 5 1 3 77 13 83 ． 沈毅 ， 沈志远． 一种非线 性非平 稳 自适 应信号 处理 方 法 希尔伯 特一 黄变换综述 发展 与应 用l- J ] ． 自动 化技 术与应用 ， 2 0 1 0 ， 2 9 5 1 5 ． SHEN Yi ， SH EN Zhi y ua n ．A r e vi e w o f t he no nl i ne a r no ns t a t i on a r y a da pt i v e s i g na l pr oc e s s i ng me t ho d Hi l be r t Hua ng t r a n s f o r m i t s d e v e l o pme n t a n d a p p l i c a t i o n s[ J ] ．T e c h n i q u e s o f Au t o m a t i o n a n d Ap p l i c a t i o n s ， 2 0 1 0， 2 9 5 1 - 5 ． 陈逸 成 ， 何华 锋 ， 邓 会 选 ， 等． 基 于 Ka l ma n滤 波 和 Wi e n e r 过程 的系统性 能退 化数据建 模方法 F J ] ． 电光 与控 制 ， 2 0 1 5 ， 2 2 7 1 0 7 1 1 0 ． CHEN Yi c he ng， HE H u a f e ng， DENG H u i x ua n， e t a 1 ． A s y s t e m d e g r a d a t i o n mo d e l i n g me t h o d b a s e d o n K a l ma n f i l t e r a n d Wi e n e r p r o c e s s[ J ] ．E l e c t r o n i c s Op t i c s Co n t r o l ， 2 0 1 5， 2 2 7 1 0 7 1 1 0 ． T0NG Xi n， MAJ DA A J， KEL LY D． No n l i n e a r s t a b i l i t y a n d e r g o d i c i t y o f e n s e mb l e b a s e d Ka l ma n f i l t e r s [- J ] ． N o n l i n e a r i t y ， 2 0 1 5 ， 2 9 2 1 3 1 1 4 0 ． 王书涛 ， 曾秋菊 ， 宋浩 兵 ， 等． 基于