参考信号频率自调整的数字相敏检波器算法的研究

本文提出了一种不需要外接同频参考信号的数字相敏检波器算法。该算法首先提取计算机产生的参考信号与被测信号频率的差值，然后根据该差值调整参考信号的频率直到满足要求。本文还讨论了数字相敏检波器的幅频特性，仿真试验表明理论分析与实际结果是一致的。该算法可以用于同频参考信号不能获得时正弦信号的幅度和相位测量。     

NIM相位噪声测量系统的改造

介绍NIM(中国计量科学研究院)相位噪声测量系统的组成,讨论HPE5501B在微波信号源相位噪声测量中的应用,即将HPE5501B的测量频段由1.6GHz扩展到18GHz的方法,并给出测量系统噪声本底的计算方法及典型测量结果     

微波、毫米波相位噪声测试系统的研制

提出了首先对微波、毫米波信号进行下变频,再利用锁相环提取被测试信号相位噪声的相位噪声提取方法,采用现代谱分析技术对提取出的相位噪声信号在频率中进行分析,并利用"反卷积"技术实现测试系统的误差校正,研制实现了微波、毫米波相位噪声测试系统.实验测试结果表明该系统具有测试灵敏度高和被测信号频率范围广的优点,证明了它具有较大的应用价值.     

微振动的高精度测量

为了测量振幅小于1μm的微振动信号,在传统迈克尔逊干涉仪的基础上,提出了一种大光程差情况下的实时高精度测量系统。该系统使用单频窄线宽光纤激光器来减小长光程差下的相位噪声影响;用零差解调方法来抑制环境影响导致的相位漂移;双路平衡检测的使用将光源强度噪声降低16dB左右。当测量距离为10m时,光源引起的相位噪声仅为5.28×10-rad/Hz1/2;但由于6电路处理上的限制,实际可探测的最小灵敏度约为10-rad/Hz1/2。当被测信号在100Hz~4kHz之间5时,系统具有良好的线性响应度。     

相位计幅相误差测定方法

一、引言使用相位计测量两个信号之间的相位差时,误差来源包括三大类。首先是相位计外部的测量电路所引起的误差。包括下列阻抗引入的误差:(1)两个信号电压源(一个为参考电压,另一个为信号电压)阻抗;(2)连接线阻抗;(3)相位计输入阻抗。这类误差出现在所有相位测量中,与所用相位计的工作原理无关。在被测器件的输入和输出端加入隔离电路(在低频)或隔离器(在射频和微波)就可消除此类误差。第二是波形误差。它由信号电压和参考电压上呈现的失真、哼扰和噪声所产生。它与相     

可调合成波长链绝对距离干涉测量

本文提出一种利用半导体激光器的波长调谐特性实现的可调合成波长链绝对距离干涉测量方法 ,针对不同的待测距离 ,可选择不同的合成波长链 ,完成对待测距离的由粗测到精测的整个过程。文中基于这种方法构建了干涉测量系统 ,该系统利用压电陶瓷调制的在一条直线上的两个双光束干涉仪 ,使待测距离被包含于一个交流信号的相位项中 ,从而使小数条纹的测量转化为相位测量 ,合成波干涉条纹的小数级次由单波长干涉信号的相位测量值计算得到。文中以外尺寸测量为例描述了实验装置 ,实验结果表明 ,在现有的测量系统和实验条件下 ,待测距离小于 5mm时的测量极限偏差优于 2 0μm。     

在自由声场应用纯音和噪声信号测量结果差异性

消声室和半消声室的自由声场偏差测量时,选择纯音信号或者噪声信号作为测量用的信号源,会对测量结果产生影响。通过消声室自由声场1阶反射条件下的自由声场偏差推论模型,推理出两种信号测量结果的差异。通过使用纯音信号和噪声信号对消声室和半消声室的自由声场偏差进行测量,并比较两种信号测得的结果的差异,得出实操层面使用两种信号测得的偏差规律,验证模型推理,并对消声室和半消声室的自由声场测量时的信号源选择提供参考。     

完全同步法实现对相位差的高精度测量

本文从分析完全同步法入手，采用多周期完全同步法测量两同频信号的时间差，最后得到相位差，相位差与被测信号频率无关，这样可以提高测量相位差的准确度及信号的频率测量范围，在实际相位测量系统中得到应用。     

基于相位翻转的超声波风速风向测量EI北大核心CSCD

针对超声波测风中由于噪声影响收发时刻点不易确定导致测量精度不高的问题,提出了一种基于超声波相位翻转的风速风向测量方法。所提方法采用依据相对时差法的对射式阵列测风结构,通过改变超声波发射信号的相位,即在某一时刻使得超声波信号发生相位翻转标记为超声波发射信号时刻点,随后采用锁定放大器对接收的超声波信号进行处理,利用相敏检波器对相位的敏感特性以及对噪声较强的抑制能力,可准确地获得超声波接收信号相位翻转之处,并将其标记为接收信号时刻点。最后通过测量两个时刻点之间的超声波传播时间计算得到风速分量,进而可得实际的风速风向值。通过模拟仿真试验和实测数据验证了所提方法的可行性和有效性,试验结果表明所提方法在高斯噪声或与非高斯冲击噪声混合背景下均具有良好的测量性能,与阵列式测风法及相关法相比具有更高的测量精度。     

一种基于D触发器的分频电路设计

分频器广泛应用于锁相环、时钟分配、仪器测量等领域,其噪声直接影响系统的指标。本文提出一种基于D触发器的简易分频电路,通过几种常见基础器件组合,获得低相位噪声的分频信号,有效弥补传统模拟分频技术构成复杂、低频难以处理的缺点以及解决传统数字分频技术严重恶化相位噪声指标的问题。本文设计实现10分频验证电路,测试了10MHz分成1MHz的输入输出信号的相位噪声指标,结果表明电路输出1MHz信号的近端相位噪声优化程与理论值一致。     

基于矢量水听器的南海海洋背景噪声测试

矢量声压振速联合处理建立在信号的声压和振速相位基础上,海洋环境边界影响将改变矢量声场声压振速的幅度和相位特性．首先根据南海环境条件结合水下目标辐射噪声测量,采用声场矢量简正波理论估算海面非相干偶极子噪声和水下点声源矢量强度随深度的变化,然后设计了可用于深海海域噪声测量的矢量水听器测试系统,获取了南海海域典型深度上的背景噪声矢量强度并进行了特性分析．结果表明：深海背景噪声谱级在500Hz以下基本上不随深度变化,在500Hz～3kHz频段浅深度背景噪声谱级略高于较深深度的背景噪声;振速垂直分量的背景噪声要小于声压和振速水平分量的噪声谱级．     

磁共振成像的信噪比：计量方法与影响因素

在临床上研究不同的MRI扫描技术时，必须要用信噪比这个参数来对图像的成像质量进行评价。最大限度地提高信噪比能有效地改善图像质量。本文描述了信噪比的常用计量方法及在临床磁共振成像扫描中选择不同的参数对信噪比的影响。     

利用间歇混沌检测含噪未知频率信号的研究

研究发现被测信号频率和干扰噪声变化都会引起间歇混沌间隔的变化,通过仿真实验分析了被测信号频率和干扰噪声对间歇混沌特征影响的相互关联关系,从理论上分析了被测信号频率和相角变化对间歇混沌特征的影响,提出了一种利用间歇混沌特征变化测量含噪未知频率信号的方法,设计了有噪声和无噪声两种环境中对声波信号频率的检测实验。实验结果显示与Duffing混沌系统相比,利用Liu-cos混沌系统间歇混沌检测含噪未知频率信号的效果更好。     

Microwave interferometry: application to precision measurements and noise reduction techniques

A concept of interferometric measurements has been applied to the development of ultra-sensitive microwave noise measurement systems. These systems are capable of reaching a noise performance limited only by the thermal fluctuations in their lossy components. The noise floor of a real time microwave measurement system has been measured to be equal to -193 dBc/Hz at Fourier frequencies above 1 kHz. This performance is 40 dB better than that of conventional systems and has allowed the first experimental evidence of the intrinsic phase fluctuations in microwave isolators and circulators. Microwave frequency discriminators with interferometric signal processing have proved to be extremely effective for measuring and cancelling the phase noise in oscillators. This technique has allowed the design of X-band microwave oscillators with a phase noise spectral density of order -150 dBc/Hz at 1 kHz Fourier frequency, without the use of cryogenics. Another possible application of the interferometric noise measurements systems include “flicker noise-free” microwave amplifiers and advanced two oscillator noise measurement systems     

准外差干涉计量算法分析及应用

采用最小二乘方法，在更一般的意义下推导了准外差干涉计量的相位计算公式，提出了测量误差与采样方式、采样次数、信噪比及相位漂移的关系，提出了相位算法选择的基本依据。建立了准外差全息干涉计量系统，能对条纹图进行全场、高精度、全自动的定量分析；将其应用于实际物体变形的测量之中，给出了实验结果。     

EIT信号对CPT磁力仪弱磁测量性能的影响

针对现有磁力仪测量数百纳特斯拉弱磁场存在精度低和便携性差等问题,提出一种通过压窄CPT磁力仪EIT信号线宽来实现弱磁场测量的方法。该方法是根据EIT信号磁场测量仿真模型,采用相敏检波二阶微分信号获得磁力仪灵敏度系数,并根据最佳灵敏度系数分析得出EIT信号分离条件及其线宽对弱磁场测量性能的影响。仿真和试验结果表明:具有窄EIT信号线宽的CPT磁力仪,可实现100 nT磁感应强度值测量。最后,对EIT信号线宽压窄后的CPT磁力仪进行线性度和噪声测试,测试结果表明:在待测磁感应强度100~500 nT范围内,磁力仪测量的最大非线性误差为0.9537 nT;在100 nT背景磁场环境下,磁力仪输出噪声为20.26 pT/Hz^1/2@1 Hz。     

一种明显提高相位测距分辨率的方法

本文从原理和实验两方面提出了一种明显提高相位测距分辨率的方法.应用差频模拟锁相环(APLL)专用集成电路KD080H,作者设计制作出一种环路噪声带宽小于1Hz的晶体分频APLL,并成功用于相位检测频率1.5kHz的相位测距系统.实验表明,在光电信号频率为15MHz,晶体滤波器带宽500Hz,所得信号信噪比仅为40dB的条件下,测距分辨率可优于0.5mm,比应用中心频率1.5kHz带宽50Hz的有源滤波器测距系统的分辨率提高约7倍.该方法还具有结构简单,成本低,使用方便等优点.     

FM Receiver Measures Field Intensity

One of the limiting factors in measuring field intensity at the fringe area of an antenna is that the white noise level may be equal to or greater than the carrier signal. In addition, this noise level may vary with time of day, thereby rendering calibration for ambient-noise level an uncertain procedure. This paper describes a field-intensity measuring technique that overcomes this limitation. The silencing action of an FM receiver is used to accurately measure the magnitude of an RF signal regardless of the level of random noise present.     

Dual-trap technique for reduction of low-frequency noise in force measuring optical tweezers

High-resolution long-time force measurements by optical tweezers are often limited by low-frequency (1/f) noise. A dual-trap technique is presented that can reduce such noise in the force signal. It incorporates a second trap (a reference trap) that probes the noise in the system and it is based upon the assumption that the low-frequency parts of the noise from the two traps are correlated. A subtraction of the low-frequency signal from the reference trap from the signal from the force measuring trap will therefore yield a net signal that is significantly less influenced by noise. It is shown that this dual-trap technique can reduce the noise in the force signal up to 60% depending on detection bandwidth.     

阻抗管中采用伪随机信号的三点测量技术

本文在分析双传声器－传递函数测量技术缺陷的基础上，提出了伪随机信号的三点测量技术，该技术很好的解决了双传声器－传递函数技术存在的两传声器间距不能为半波长整数倍的问题。采用伪随机信号解决了声场不一致问题以及采用单通道测量避免了双通道测量的不匹配问题。该技术在传统的驻波管中具有实际应用价值。