高精度频率自动化测量系统

本文按照自动测试系统的组建原理，介绍了一种能对被测频率源进行高精度测量的自动化系统的组成要点及实现方案，该系统能够同时对多台频率源进行测量，且可方便地实现对频率源各种指标数据的自动处理，变化趋势分析，报表的自动打印等。     

关于小波分解原子时算法的频率稳定度

介绍了原子时的ALGOS算法、Kalman算法及小波分解算法的原理。分析了这3种算法的特点，并比较了3种算法计算的原子时的稳定度。实验结果表明，小波分解原子时在取样时间大于150天的稳定度不比ALGOS算法和Kalman算法差的前提下，取样时间小于150天的稳定主明显优于前两。     

铷原子频率标准装置测量不确定度的评定

铷原子频率标准在时间、频率计量领域中有着较为广泛的应用.本文介绍了铷原子频率标准装置的测量不确定度的来源并给出了评定的详细过程.     

基于移动光晶格布洛赫振荡的原子干涉重力仪

针对目前传统的原子干涉重力仪—马赫-曾德尔型原子重力仪存在体积较大，影响设备便携性的问题，北京大学实现了国内首个基于移动光晶格的布洛赫振荡原理的小型化原子干涉重力仪。本实验系统的采样率达到0.9 Hz，能够满足长期实时测量的需求，且实验系统中原子的竖直位移约为3 cm，灵敏度达到4.6 × 10² μGal·Hz^-1/2，在2 800 s积分时间内，分辨率可以达到6.50.7?μGal。实验成果为原子干涉重力仪的小型化与实用化指明了未来的发展方向。     

原子干涉重力仪隔振方法的研究现状及展望

原子干涉重力仪是一种测量重力加速度的新型仪器,振动噪声会在很大程度上影响原子干涉重力仪的测量精度。为实现高精度的重力加速度测量,必须对振动噪声进行控制。分析了原子干涉重力仪的隔振需求,阐述了原子干涉重力仪隔振系统的研究进展,介绍了以音圈电机为驱动的隔振方法、以压电陶瓷为驱动的隔振方法、振动补偿法三种应用于原子干涉重力仪的隔振方法,总结每种隔振方法的特点及适用场景,并展望原子干涉重力仪隔振技术未来的发展方向。     

基于冷原子重力仪的轨道移动绝对重力测量

绝对重力测量在铁路路基探测等领域发挥着重要作用，但大多数室外移动重力仪结构复杂或精度一般，可使用的范围有限。研制了一套轨道移动绝对重力测量系统，实现了高集成的系统结构设计、自动化的测试流程，开展了实验室及轨道环境下的绝对重力测量，测量结果可靠。首先，在实验室环境下重力测量灵敏度达到了440 μGal?Hz-1/2，测量300 s的误差小于30 μGal。其次，在炎热、嘈杂的室外轨道移动条件下，绝对重力测量不确定度优于15 μGal，与相对重力仪（LG-1）的测量偏差优于40 μGal。最后，轨道环境下的重力测量灵敏度达到707.9 μGal?Hz-1/2。所提出的轨道移动绝对重力测量系统可以在室外条件下进行快速重力测量，为铁路路基探测提供了新的仪器与解决方案。     

基于扫频技术的乐甫波器件测试系统

介绍了乐甫波器件的结构,设计制作了乐甫波器件,给出了乐甫器件的制作参数,搭建了基于扫频技术的测试系统,包括信号源模块、信号采集模块、微控制器模块等.通过DDS芯片AD9912在一定频率范围内,以一定频率间隔扫频输出高频正弦激励信号,利用AD8302芯片测量扫频范围内每一频率点的器件输入激励信号与输出响应信号幅值比,描绘出幅频特性曲线,并给出器件谐振频率.该测试系统的测量结果与网络分析仪基本一致,实现了网络分析仪的扫频功能.     

基于TA新系统的铯原子喷泉钟与氢钟频差值预估算法的研究

本文提出了一种基于TA系统的铯原子喷泉钟与氢钟频差值的预估算法,该算法根据距预估日期最近几天的频差数据的即时特性外推预估未来的数据.该算法既能使TA(NIM)逼近铯原子喷泉钟输出频率,又能在铯原子喷泉钟停运时连续提供TA(NIM)的值,算法滞后时间仅为一天.用铯原子喷泉钟运行时的实测频差值检验该算法,表明TA(NIM)逼近铯原子喷泉钟,相对频率稳定度达8.63 ×10-15/天.     

扫频RCS测量技术及应用

简要地介绍了扫频法测量目标RCS的原理,并构建了一种基于矢量网络分析仪的测量系统,利用时域相减法消除了系统的隔离误差,最后给出了在微波暗室中的一些实际测量结果.     

铯束原子频率标准装置测量不确定度的分析

时间计量已经广泛地用于现代科学技术的各个方面,并且用于对其它物理量的间接测量之中,因而作为时间频率量值传递系统中的一级频标——铯束原子频率标准不确定度分析就显的尤为重要。本文介绍了用铯束原子频率标准装置测量不确定度的评定过程,并给出了计算过程及表达方式。     

一种用于语音增强的频域盲信号分离算法

研究了在未知声源信息和传声器空间位置的情况下,利用盲信号分离的方法实现语音增强。通过把基于信息论的信息最大化算法推广到频域,使得时域的卷积混合问题转变为频域的瞬时混合问题,进而就可以在每个频段分别进行独立分量分析,分离效果有明显改进,算法收敛性也得到提高。为了克服在频域中实现盲分离时所固有的位序不确定性和比例缩放问题对分离性能的严重影响,采用聚类的方法对每个频率段的分离结果进行排序。对真实环境中录制的语音、音乐混合信号和语音、语音混合信号进行了计算机仿真,分离之后使语音的信噪比提高了10-15dB,很好地实现了语音增强的目的。     

Water distribution at solid/liquid interfaces visualized by frequency modulation atomic force microscopy

Interfacial phenomena at solid/water interfaces play an important role in a wide range of industrial technologies and biological processes. However, it has been a great challenge to directly probe the molecular-scale behavior of water at solid/water interfaces. Recently, there have been tremendous advancements in frequency modulation atomic force microscopy (FM-AFM), enabling its operation in liquids with atomic resolution. The high spatial and force resolutions of FM-AFM have enabled the visualization of one-dimensional (1D) profiles of the hydration force, two-dimensional (2D) images of hydration layers and three-dimensional (3D) images of the water distribution at solid/water interfaces. Here I present an overview of the recent advances in FM-AFM instrumentation and its applications to the study of solid/water interfaces.     

Water distribution at solid/liquid interfaces visualized by frequency modulation atomic force microscopy

Abstract

Interfacial phenomena at solid/water interfaces play an important role in a wide range of industrial technologies and biological processes. However, it has been a great challenge to directly probe the molecular-scale behavior of water at solid/water interfaces. Recently, there have been tremendous advancements in frequency modulation atomic force microscopy (FM-AFM), enabling its operation in liquids with atomic resolution. The high spatial and force resolutions of FM-AFM have enabled the visualization of one-dimensional (1D) profiles of the hydration force, two-dimensional (2D) images of hydration layers and three-dimensional (3D) images of the water distribution at solid/water interfaces. Here I present an overview of the recent advances in FM-AFM instrumentation and its applications to the study of solid/water interfaces.     

主轴摆动式五轴加工中扫掠轮廓线的显式计算

提出一种显式表达主轴摆动式五轴数控加工中环形刀具上扫掠轮廓线的算法.运用包络原理,推导出扫掠轮廓线的计算公式.并在此基础上,分析了轮廓线在刀具曲面不同部分的形状及几何性质,列举了轮廓线各种可能性.进而,根据线动成面的原理,构造并显示了刀具扫掠面.实例表明,所提出的计算方法高效精确,为复杂曲面五轴加工过程的动态模拟和加工误差的控制奠定了数学基础.     

一种基于ObjectARX技术的扫掠体求解算法

扫掠体的研究在机械制造、碰撞检测以及机器人路径规划等方面具有重要的意义。利用计算几何和计算机图形学的有关理论,论述了三维实体空间扫掠体的求解过程及步骤,提出了扫掠体的生成策略。通过误差分析探讨了影响算法误差的因素。在AutoCAD平台上利用面向对象的应用程序开发环境ObjectARX并结合VisualC 实现了三维实体扫掠体的生成。最后给出了扫掠体的生成实例。     

基于微波锁相环的Ka波段锁相信号源

采用鉴相器、变容管压控振荡器(VCO)和毫米波倍频器实现了Ka波段低噪声锁相信号源,其中心频率可在37.6～44 GHz之间设定,在39.8 GHz频点的输出功率为16 dBm,抖动均方根值JRMS≈0.8 ps,相位噪声为-94.4 dBc/Hz(100 kHz频偏).该锁相信号源可作为40Gb/s光纤通信系统中的参考时钟,也可用作毫米波雷达、制导系统中的信号源或本振源.     

带闪蒸器的家用变频空气源热泵试验研究

对带闪蒸器的家用变频空气源热泵在制冷及制热工况下进行测试,结果表明,整机能力和能效在高温制冷及低温制热工况下均有较大幅度的提升,适用于气候工况较为恶劣的地区。     

NURBS曲面(实体)扫描体的逼近算法

实现了一种NURBS曲面(实体)扫描而成的扫描体逼近方法。本方法主要通过:①用系列平面的切割,把NURBS曲面(实体)进行降维处理,变成系列平面曲线;②为曲线设置局部标架;③在局部标架下求出每一曲线在每一时刻的极值点而后转换成原曲线的奇异点;④使用fast marching cubes算法删去扫描体内部点,保留扫描体边界上的奇异点;⑤由保留的奇异点通过插值或逼近方式构建边界曲面。本算法能较好地逼近NURBS扫描体,其逼近精度可通过控制切割精度和扫描过程中时间间隔的选取而有效控制。