应用扩频理论结构状态监测多传感应力波通信方法

作者：洪晓斌; 黄景晓; 刘桂雄

来源：中国,黑龙江省,绥化市,北林区.

• 多传感信息
• 扩频
• 应力波通信
• 绞线结构

　　应力波通信方式已成为目前研究热点。为满足现代结构健康监测多传感参量通信需求,创新性提出一种应用扩频理论多传感应力波通信方法。该方法基于扩频理论以应力波作为传感信息载体,同一区域中所有传感器的数据按重要程度分成多组双通道信号,m序列码用作扩频码,展宽基带频谱,区别不同组间信号。采用Walsh码作为地址码以区别同组传感数据。利用信号前后码元之间载波相对相位的变化调制传递传感信息,将传感基带信号搬移到信道损耗较小的高频处进行传输。携带信息的应力波信号通过固体结构介质传播,接收到的信号同步处理后经载波同步解调,再与每组传感器对应的伪扩频码进行相关解扩处理,最后经过判决处理恢复原始各个通道二进制传感信号,从而得到对应传感器数据,并提出SWCE指标衡量应力波通信效果。最后,将新方法应用于钢缆线水下环境进行通信实验。结果表明,发射速率50bit/s相对400bit/s的SWCE值提高了24％,传感信息位数256位高精度条件下可以实现无误码通信。发射端PZT侵入水中,单通道与双通道接收信号幅值较空气环境下增加了20％,SWCE基本不变。新方法有效弥补了无线传感器网络不能正常工作应用场合。

• 单位
  华南理工大学