基于Φ-OTDR的水下纜在線狀態(tài)監(jiān)測及周邊環(huán)境感知

作者：南京大學(xué) 博士生陳曉紅 & 張旭蘋教授 & 張益昕副教授

01 導(dǎo)讀

隨著國內(nèi)外電信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴展以及海島經(jīng)濟的迅速發(fā)展，水下纜數(shù)量急劇增加。水下纜所處環(huán)境復(fù)雜且惡劣，常受到人為破壞、船只拋錨、生物啃噬等因素的影響，導(dǎo)致水下纜傳輸系統(tǒng)出現(xiàn)故障并通信中斷的現(xiàn)象頻發(fā)。因此實時監(jiān)測水下纜的運行狀態(tài)并及時預(yù)警其周邊環(huán)境潛在威脅十分重要。南京大學(xué)智能光感知與調(diào)控技術(shù)教育部重點實驗室聯(lián)合南京郵電大學(xué)、南京大學(xué)深圳研究院、內(nèi)蒙古電力勘測設(shè)計院有限責(zé)任公司近年來開展了一系列針對水下纜狀態(tài)監(jiān)測的研究，并于近期提出了一種基于鎖相相位敏感型光時域反射儀（Phase Sensitive Optical Time Domain Reflectometry，Φ-OTDR）的既有水下纜在線狀態(tài)監(jiān)測及周邊環(huán)境感知方案。分別在天然淡水湖和東海進行了水流沖擊、船錨拖拽和潮汐監(jiān)測實驗。并利用埋設(shè)在長江灘涂的水下纜開展了人員運動軌跡和船只流量監(jiān)測實驗?，F(xiàn)場實驗證明，所提出的鎖相Φ-OTDR系統(tǒng)能夠?qū)扔兴峦ㄐ殴饫|進行實時狀態(tài)監(jiān)測和周邊知環(huán)境感知，為纜的狀態(tài)監(jiān)測和故障預(yù)警提供了有效的技術(shù)手段。

02 研究背景

隨著國內(nèi)外電信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴展以及海島經(jīng)濟的迅速發(fā)展，水下纜數(shù)量急劇增加。據(jù)TeleGeography最新版“全球海纜地圖2022”顯示，目前世界上投入運營的、在建的海纜總長度已超過140萬公里。然而，由于水下纜通常敷設(shè)在環(huán)境極其惡劣的海底或湖底等，其在運行過程中除了受到潮汐、洋流、地震、魚類撕咬，以及性能老化等自然因素的影響外，還會受到捕魚作業(yè)和船只拋錨等人為因素的外力破壞，這使得水下纜傳輸系統(tǒng)出現(xiàn)故障并導(dǎo)致通信中斷的現(xiàn)象頻發(fā)。據(jù)統(tǒng)計，其中人為因素造成的水下纜故障約占95%。因水下纜所處環(huán)境惡劣，其維修過程相當(dāng)復(fù)雜，需要花費大量的人力物力，一旦發(fā)生故障將會造成嚴(yán)重的經(jīng)濟損失。因此實時監(jiān)測水下纜的運行狀態(tài)并及時預(yù)警其周邊環(huán)境潛在威脅具有重要的研究意義。

水下纜的傳統(tǒng)監(jiān)測方法有光時域反射儀（Optical Time Domain Reflectometry， OTDR）、相干光時域反射儀（Coherent OTDR， COTDR）、拉曼光時域反射儀（Raman OTDR， ROTDR）、布里淵光時域反射儀（Brillouin OTDR， BOTDR）等。然而對于水下纜的運行狀態(tài)，當(dāng)水下纜外部環(huán)境變化引起水下纜產(chǎn)生損耗或纜線內(nèi)部溫度/應(yīng)力變化時，往往已經(jīng)對纜造成了一定的損傷。因此屬于靜態(tài)監(jiān)測的上述技術(shù)，只能在水下纜損傷或故障發(fā)生后才能起到監(jiān)測和告警作用，無法對纜周邊潛在的威脅進行提前感知及預(yù)報。與上述技術(shù)相比，Φ-OTDR具有響應(yīng)速度快和靈敏度高的優(yōu)點，是現(xiàn)階段水下纜狀態(tài)動態(tài)監(jiān)測及故障預(yù)警的研究熱點。但對于傳統(tǒng)的外差相干探測Φ-OTDR系統(tǒng)，因其載波信號、外部調(diào)制脈沖信號和數(shù)據(jù)采集卡（Data Acquistion， DAQ）觸發(fā)信號來自獨立的時鐘源，每個光脈沖具有隨機的初始相位偏置，因此在傳統(tǒng)的相干探測Φ-OTDR系統(tǒng)中獲得的每條瑞利背向散射曲線也具有不同的隨時間變化的初始相位偏置，從而導(dǎo)致調(diào)制過程中引入不確定的干擾噪聲項。這種非鎖相帶來的相位偏置在監(jiān)測過程中將會引入殘余干擾頻率，從而影響鑒相精度。這種因非鎖相帶來的殘余頻率影響是不可忽略的，必須加以抑制。否則，水下纜監(jiān)測的目標(biāo)信號可能會與該殘余頻率落入同一頻段，使得后續(xù)對水下纜預(yù)警事件的模式識別變得非常困難。

為了解決上述問題，本文提出了一種基于鎖相（Phase-Locked， PL）結(jié)構(gòu)的新型外差探測Φ-OTDR系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠提供時鐘同步的載波信號、調(diào)制信號和DAQ觸發(fā)信號，從而為振動信號重構(gòu)提供更高的精度。并利用新系統(tǒng)分別在天然淡水湖和東海進行了水流沖擊、船錨拖拽和潮汐監(jiān)測實驗，研究了外部振動對既有水下纜的直接作用影響。并利用埋設(shè)在長江灘涂的水下纜開展了人員運動軌跡和船只流量監(jiān)測實驗，研究了外部環(huán)境對纜線的間接作用影響。

圖1 課題組與合作單位在野外開展的實驗現(xiàn)場圖

03 創(chuàng)新研究

3.1 鎖相外差探測Φ-OTDR系統(tǒng)

在傳統(tǒng)相干探測Φ-OTDR系統(tǒng)中，由于載波信號、外部調(diào)制脈沖信號和DAQ觸發(fā)信號來自獨立的振蕩源，每個光脈沖具有隨機的初始相位偏置，因此每個中頻信號軌跡也具有隨時間變化的不同的初始相位偏置。初始相位偏置連續(xù)變化，使得由探測器獲得的幾個連續(xù)中頻曲線之間的相關(guān)性隨時間降低。這種由非鎖相引起的相位偏置在后續(xù)的數(shù)據(jù)處理I/Q解調(diào)中將會帶來額外的殘余頻率，這將降低Φ-OTDR的解調(diào)精度和（Noise Equivalent Power，NEP）水平。

圖2 基于新設(shè)計PL結(jié)構(gòu)的外差探測Φ-OTDR系統(tǒng)圖

為了抑制非鎖相帶來的干擾噪聲，本文提出了一種基于鎖相結(jié)構(gòu)的Φ-OTDR系統(tǒng)，如圖2所示。在該鎖相結(jié)構(gòu)中，為了確保系統(tǒng)時鐘的同源性，由DAQ內(nèi)部產(chǎn)生并同步輸出一個正弦基準(zhǔn)時鐘信號和一個調(diào)制脈沖信號，以確保所設(shè)計的Φ-OTDR系統(tǒng)時鐘完全同步。然后將該基準(zhǔn)載波信號的頻率通過倍頻器倍頻至所需移頻量的RF載波信號，再與調(diào)制脈沖信號通過混頻器實現(xiàn)斬波。斬波后獲得的幅度調(diào)制RF信號通過放大器進行功率放大后用以驅(qū)動AOM晶體。從而實現(xiàn)AOM載波信號、調(diào)制脈沖信號以及DAQ觸發(fā)信號的時鐘同源，確保所獲得的中頻信號初始相位不發(fā)生偏置，以抑制因非鎖相帶來的干擾噪聲。

圖3 傳統(tǒng)的和新設(shè)計的Φ-OTDR系統(tǒng)獲得的本底噪聲數(shù)據(jù)分析結(jié)果

為了便于驗證所設(shè)計系統(tǒng)的鎖相性能，以及考慮到后期進行外場實驗驗證的便捷性，我們與南京法艾博光電科技有限公司合作，對新設(shè)計的鎖相Φ-OTDR系統(tǒng)進行了儀器化。并與同配置傳統(tǒng)Φ-OTDR系統(tǒng)進行了本底噪聲性能測試，二者獲得的噪聲數(shù)據(jù)功率譜密度（Power Spectral Density，PSD）結(jié)果如圖3所示?？梢钥吹?，傳統(tǒng)的Φ-OTDR采集的安靜環(huán)境下的噪聲數(shù)據(jù)帶來了4.7kHz的高頻殘余信號，而新設(shè)計的PL Φ-OTDR獲得的噪聲數(shù)據(jù)PSD非常干凈，與前者相比，NEP降低了4.2dB。并且，在1kHz以下的低頻部分有更加明顯的改進，進一步驗證了本文新設(shè)計的鎖相Φ-OTDR系統(tǒng)具有卓越的抑制非鎖相噪聲性能。

為了驗證新儀器實現(xiàn)既有水下纜在線狀態(tài)監(jiān)測和周圍環(huán)境感知的能力，本文對不同場景下新儀器直接和間接作用于纜的外部振動監(jiān)測進行了研究。通過鋪設(shè)在湖底、海床和河床下的通用型GYXTS單模雙核鎧裝水下通信光纜，分別在淡水湖、東海和長江進行了現(xiàn)場實驗。

3.2 基于既有水下纜的在線狀態(tài)監(jiān)測

圖4 淡水湖現(xiàn)場布設(shè)圖（水流沖擊和船錨拖拽實驗）

3.2.1 水流沖擊監(jiān)測

實驗中，實驗人員駕駛實驗船使其停留在距離光纜起點約295米處纜的上方，然后將模擬水流沖擊用的水泵置于水中約7m深處，再固定在船上，打開水泵進行水流沖擊實驗，監(jiān)測結(jié)果如圖5所示。當(dāng)水流沖擊產(chǎn)生的振動傳播到纜時，重構(gòu)信號的時空功率分布瀑布圖呈現(xiàn)出明顯的亮條紋，如圖5（a）中的黃色矩形框中所示。振動中心位置為295m，覆蓋范圍約±40m。中心位置的時域波形如圖5（b）所示，可以觀察到60s內(nèi)有11個連續(xù)的沖擊信號。在10m空間分辨率條件下，連續(xù)水流沖擊引起的光纜動態(tài)軸向應(yīng)變達到±2.5με，超過了傳統(tǒng)BOTDR或BOTDA儀器所能測量的靜態(tài)應(yīng)變下限。此外，與直接施加在裸纖上的振動事件相比，由于光纜內(nèi)部對光纖的保護，因此測得的動態(tài)應(yīng)變相對較小。第6次振蕩波形的局部放大如圖5（d）綠框中所示，單次撞擊后，阻尼振蕩持續(xù)約1.6s。圖5 （c）為圖5（b）的功率譜，紅框中為第6個沖擊信號的頻譜細(xì)節(jié)圖。結(jié)果表明，每個沖擊信號起初均是寬頻帶的，隨后頻譜范圍迅速縮小為若干低頻，與水流沖擊信號的頻率特征相一致。對該信號以0.027s為間隔進行頻譜能量統(tǒng)計，獲得各頻率能量隨時間的分布如圖6所示?？梢钥吹?，沖擊信號從30.85s開始，在0.23s內(nèi)能量迅速衰減至10%以下，然后形成多次振蕩直至消散。圖6（b）展示了≥1 kHz和≥2.5 kHz的高頻能量分布，高于2.5 kHz的頻率只維持了約0.07s，然后迅速衰減至10%以下。

圖5 水流沖擊監(jiān)測結(jié)果。（a） 重構(gòu)信號的時空功率分布瀑布圖；（b） 295m處的時域波形；（c） 295m處重構(gòu)信號的PSD圖；（d） 應(yīng)變量和頻譜隨時間變化的子圖

圖6 第6個振蕩信號的歸一化能量統(tǒng)計結(jié)果。（a） 所有頻率；（b） 高頻分量

3.2.2 船錨拖拽監(jiān)測

實驗中，實驗人員將模擬船錨用100kg鉛魚放入距光纜起點約240米處的水中，讓其沉到淡水湖湖底，然后在與纜垂直方向上拖拽錨。如圖7所示，纜線在被錨拖拽時會產(chǎn)生機械振動。圖7（a）中可以看到在240m附近發(fā)生了拖拽，整個拖拽過程持續(xù)了約3分鐘。隨著拖拽力的增大，纜的受力范圍逐漸增大至±100m。在單次拖動過程中，從拖拽點到兩側(cè)的時空二維圖上呈現(xiàn)出對稱的V型，這與纜上某一點被拖動時受力區(qū)域逐漸擴大的過程一致。240m處的時域波形如圖7（b）所示，圖7（d）綠框中為68s~73s的單次拖拽波形。與水流沖擊相比，錨拖拽產(chǎn)生的波形無阻尼振蕩特性，在相同空間分辨率10m時達到±29με，動態(tài)應(yīng)變高出1個數(shù)量級。圖7（c）為對應(yīng)的功率譜圖，與水流沖擊結(jié)果相比，錨拖拽信號的功率譜強度要大得多，并且每個拖動信號在開始時是寬頻帶的，不同之處是錨拖拽產(chǎn)生的寬頻持續(xù)了約1.19s，然后頻譜范圍緩慢縮小為低頻分量。以0.027s為間隔的頻譜能量統(tǒng)計結(jié)果如圖8所示。與沖擊信號不同，由于拖拽是一個“拉”到“松”的過程，因此單次拖拽產(chǎn)生的能量在0.34s后迅速下降到10%以下，然后立即上升。0.46s后，再次衰減到10%以下，然后在10%保持一段時間后消散?？梢?，雖然湖床上自然下沉的水下纜處于自由狀態(tài)，并受到水流的影響，但使用本文最新的Φ-OTDR儀器仍然可以區(qū)分直接作用在纜上的水流沖擊和船錨破壞事件。

圖7 錨害實驗監(jiān)測結(jié)果。（a） 重構(gòu)信號的時空功率分布瀑布圖；（b） 240m處的時域波形；（c）240m處重構(gòu)信號的PSD圖；（d） 應(yīng)變量和頻譜隨時間變化的子圖

圖8 單次拖拽的歸一化能量統(tǒng)計結(jié)果。（a） 所有頻率；（b） 高頻分量

3.2.3 潮汐監(jiān)測

圖9 東海實驗現(xiàn)場布設(shè)圖（潮汐監(jiān)測實驗）

受復(fù)雜水下環(huán)境和洋流運動的影響，原本埋在海底的部分纜段可能會暴露在海水中。纜線會被潮汐或洋流反復(fù)沖刷，然后面臨磨損或損壞的危險。如果能夠提前了解海水對纜的直接作用所造成的振動強度數(shù)據(jù)庫，并形成長期觀測的水文數(shù)據(jù)，可能為今后預(yù)防類地震災(zāi)害提供參考價值。圖10為課題組在東海某港口觀測到的潮汐振動，共計44分鐘。右側(cè)局部放大圖更清晰地顯示了振動信號明暗變化的規(guī)律。在22分鐘后，隨著纜線被人為收緊，拖動區(qū)域逐漸擴大，這與纜線從松弛到拉緊的過程相對應(yīng)。并且在1000~2000m區(qū)間內(nèi)長期存在較大范圍的高強度振動，推測是由于漲潮時海流的沖擊造成的。在1450~1850m區(qū)域，可以看到漲潮引起的擾動范圍隨著時間逐漸擴大。從監(jiān)測結(jié)果可以觀察到各位置的漲潮時刻，如圖10中的紅色方塊箭頭所示。

圖10 潮汐監(jiān)測時空分布瀑布圖

為了掌握這些擾動的特征，文中選取了1610m位置的一個典型信號，在時域和頻域進行進一步分析，如圖11所示。圖11（a）為時域波形，紅色矩形為600~610s的波形。整個信號呈現(xiàn)呈現(xiàn)出由漲潮引起的纜的周期性振動。纜最大動態(tài)應(yīng)變?yōu)椤?.8με，與上文水流沖擊實驗產(chǎn)生的應(yīng)變數(shù)量級相同。圖11（b）~（d）是不同頻率范圍內(nèi)的功率譜。從圖11（c）的頻譜可以看出，潮汐產(chǎn)生的振動頻率由占主導(dǎo)地位的低頻及其高次諧波組成。推測諧波是由于實驗場被多個島嶼包圍的地形引起的。在圖11（d）中，主導(dǎo)頻率隨時間從2.3Hz變化到2.7Hz，文中猜測這種時變頻率特性與復(fù)雜的水下流體力學(xué)有關(guān)。

圖11 時域波形和1042m處的功率譜。（a）時域波形;（b） ~ （d）時域波形在不同頻率范圍的功率譜

3.3 基于既有水下纜的周邊環(huán)境感知

圖12 長江灘涂實驗現(xiàn)場頂視圖（人員運動軌跡監(jiān)測和船只流量監(jiān)測實驗）

3.3.1 人員運動軌跡監(jiān)測

為了測試PL Φ-OTDR儀器將來應(yīng)用于反兩棲登陸（如蛙人兩棲潛入事件）的監(jiān)測能力，本文于2021年2月10日開展了人員運動軌跡監(jiān)測實驗，圖13為監(jiān)測結(jié)果。圖13（a）和（b）分別為實驗人員Tom和Jerry運動情況的細(xì)節(jié)展示，可以清楚地看到，二人分別在t1、t2、t3、t4和t5時刻相遇。大約在630s后，在t3時刻，Tom追上了Jerry，并且二人分別在1040s和1104s停止了跑動。從圖13（a）中可以看出，Tom在路線的前半段似乎存在間歇性的“停-跑”動作，而在后半段則是加速跑動。圖13（b）展示了Jerry停止跑動后行走的步伐和“鏟土-壓實”的動作。另外，與圖13（a）中跑步時呈現(xiàn)的連續(xù)性亮條不同，行走時呈現(xiàn)的是間歇性的亮點。

圖13 人員移動軌跡監(jiān)控結(jié)果。（a）~（b）細(xì)節(jié)顯示;（c）時空功率分布瀑布圖

圖14為2021年6月15日15時37分~15時44分多艘船只通過航道時的監(jiān)測結(jié)果。在黃色矩形中可以看到，在纜的200~400m和600m處檢測到兩艘船通過航道，時差約為40秒。200~400m的纜段靠近航道，因此檢測到的信號更明顯。400~600m段雖然距離較遠，但由于在約600m處采用了濕泥塊加固，增加了纜與灘涂地質(zhì)的耦合，因此響應(yīng)較強。右側(cè)是被遠程監(jiān)視設(shè)備捕捉到的經(jīng)過航道的兩艘船照片。在160m左右，其對稱位置在640m，有兩個連續(xù)的紅色亮區(qū)，這是因為在這個位置的電纜水平懸浮在水中，受到水流的影響，不斷對電纜產(chǎn)生振動。

圖14 2021年6月20日下午1544多艘船只通過航道的監(jiān)測結(jié)果。左圖：重構(gòu)信號的時空功率分布瀑布圖；右圖：遠程監(jiān)控設(shè)備捕捉到的兩艘船

在船只流量監(jiān)測中，漏報率和誤報率均與圖14中的強度閾值相關(guān)聯(lián)。在總樣本數(shù)一定的情況下，漏報率越低，錯報率就越高。為了達到二者之間的平衡，本文記錄了兩周內(nèi)不同強度閾值下的船只流量監(jiān)測結(jié)果，共計7673個樣本，并使用遠程監(jiān)控設(shè)備觀測了實際通過該航道的船只數(shù)量。根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，本文獲得了如圖15所示的不同閾值下漏報率和錯報率的變化情況。其中，黃色實心點為兩種報警率之和，實心線為采用5階多項式擬合方法獲得的擬合曲線。可以看出，隨著強度閾值的增大，錯報率減小，漏報率增大。當(dāng)強度閾值為536rad時，二者達到平衡均為8.44%。在閾值為550rad時，總報警率達到最小值17.9%。因此，可以考慮將550rad作為最優(yōu)閾值。

圖15 兩周內(nèi)不同閾值下的漏報率和誤報率變化情況

04 應(yīng)用與展望

本文針對Φ-OTDR傳感系統(tǒng)提出了一種新穎的PL結(jié)構(gòu)，顯著提高了探測靈敏度。針對不同埋深的水下纜狀態(tài)對監(jiān)測結(jié)果的不同影響，開展了不同場景下的現(xiàn)場實驗。通過對不同潛在威脅事件在時域、空間域、頻域上的深入分析，獲得了各事件的信號強度、時域波形、頻率及持續(xù)時長等特征，為后續(xù)的模式識別研究提供了技術(shù)參考。首次實現(xiàn)了各潛在威脅目標(biāo)事件直接或間接作用于纜形成的動態(tài)應(yīng)變定量測量。實現(xiàn)了基于既有水下通信光纜的抵近船只識別與流量監(jiān)測，垂直監(jiān)測距離達到300m。初步證明了所提出的鎖相Φ-OTDR系統(tǒng)能夠?qū)ΜF(xiàn)有水下通信纜進行實時狀態(tài)監(jiān)測和周邊環(huán)境感知，為水下纜的狀態(tài)監(jiān)測和故障預(yù)警提供了有效的技術(shù)手段。

值得注意的是，在船只流量監(jiān)測實驗中，基于強度閾值的誤報和漏報率仍然很高，在其他潛在的應(yīng)用中也應(yīng)該存在類似的問題。這就要求本文中的技術(shù)與具體應(yīng)用的結(jié)合必須緊密聯(lián)系，并利用行業(yè)背景知識，更早的在實際環(huán)境中開展測試活動。對于目標(biāo)事件的識別，由于環(huán)境、背景噪聲、振動-纜線耦合條件的差異，在具體應(yīng)用中很難建立清晰、通用的數(shù)學(xué)模型。因此，結(jié)合樣本積累、特征庫比較和人工智能算法的技術(shù)路線，可能是使這種應(yīng)用成為現(xiàn)實的唯一途徑，這將是本課題組未來的工作之一。此外，本文提出的PL Φ-OTDR系統(tǒng)實現(xiàn)了對非鎖相引入的干擾噪聲的抑制，但是相關(guān)的研究理論推導(dǎo)和解調(diào)算法對非鎖相的容忍度的研究還未見報道，這將是本課題組未來研究工作的另一重點。

作者簡介

張旭蘋（通訊作者）教授/博士生導(dǎo)師

南京大學(xué)現(xiàn)代工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院教授。南京大學(xué)光通信研究中心主任，江蘇省光通信系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)工程研究中心主任，國務(wù)院政府特殊津貼專家，江蘇省“333高層次人才培養(yǎng)工程”首批中青年科技領(lǐng)軍人才，中國光電技術(shù)專業(yè)委員會副主任委員，國家光纖傳感標(biāo)準(zhǔn)分技術(shù)委員會委員，IEEE Nanjing Section Photonics Society Chapter主席。近年來主持了973課題、國家自然科學(xué)基金、863項目等來自國家、總裝、鐵道部、交通部、國家電網(wǎng)等各項基金資助16項，華為科技等企業(yè)委托科研項目20多項。已發(fā)表高水平論文近200篇，出版專著2部，15項科研成果通過部/省級鑒定，申請/獲得國家發(fā)明專利、國際發(fā)明專利和國防專利98項。作為主持人，曾經(jīng)榮獲2015年吳文俊人工智能科學(xué)技術(shù)獎進步獎一等獎、2012年教育部技術(shù)發(fā)明一等獎、2006年教育部科技進步一等獎等十多項獎勵。

張益昕（通訊作者）副教授

南京大學(xué)現(xiàn)代工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院副教授。中國儀器儀表協(xié)會光機電技術(shù)與系統(tǒng)集成分會常務(wù)理事，中國光學(xué)學(xué)會光機電專業(yè)委員會委員，中國光學(xué)學(xué)會光學(xué)教育專業(yè)委員會委員。2006年畢業(yè)于東南大學(xué)，獲學(xué)士學(xué)位。2011年畢業(yè)于南京大學(xué)，獲博士學(xué)位。同年加入新加坡南洋理工大學(xué)任博士后研究員。2012年加入南京大學(xué)任助理研究員，2015年升任副教授。主要研究方向為分布式光纖傳感系統(tǒng)的機理研究與儀器化設(shè)計。目前已發(fā)表125篇本領(lǐng)域高水平期刊或會議論文，申請/獲得了108項發(fā)明/實用新型專利，其中79項已獲授權(quán)，獲得省部級科技進步一等獎3項。近年來，作為項目負(fù)責(zé)人或主要參與人參加了來自國家、省部委以及企業(yè)的科研項目共30項的研究工作。在微弱信號檢測、高速數(shù)據(jù)采集、數(shù)字信號處理等方面均有較深的理論基礎(chǔ)和豐富的實踐經(jīng)驗。 審核編輯：郭婷