激光干涉测速中的小波快速算法研究

为了提高小波变换在激光干涉测速中的计算速度,分析了小波变换的计算过程,提出了两种快速算法,通过分析对比,选择了一种适合于全光纤位移干涉信号的算法,在相同条件下,对同一信号分别采用常规小波变换和使用快速傅里叶变换的快速方法进行处理。结果表明,采用快速算法的小波变换对信号的处理能力并没有下降,且提高了小波变换的运算效率。这种快速算法用于瞬态位移干涉仪信号处理是行之有效的,可以提高数据处理的速度,有利于小波变换在工程中的应用。     

光纤多普勒测速仪位移模式数据处理新方法

针对窗口傅里叶变换和连续小波变换方法对于低速缓变过程速度分辨不足的缺点,提出了一种基于傅里叶变换的位移模式数据处理新方法。该方法不是通过分析信号频率获得速度,而是采用改进的傅里叶变换方法直接分析信号相位得到位移,进而求导得到速度信息。用新方法对电炮平面碰撞实验数据进行处理,很好地反映了铁样品的低压弹塑性过程。新方法不仅充分利用了原始数据的信息量,而且在低速段具有较高的速度分辨能力,可以作为窗口傅里叶变换方法和连续小波变换方法的有益补充。     

基于小波变换的信号滤波在探地雷达中的应用

利用小波变换的时频局域性,提出了一种探地雷达信号处理的滤波方法.在连续小波变换的基础上,同时联合尺度和频率,通过能量分析确定回波信号主要分量所在区间,通过尺度分解和频域滤波剔除干扰分量,在此基础上重构信号,提高了信噪比.并针对不同连续小波基对信号处理的性能进行分析,对比结果表明与雷达发射母波相似的小波基在探地雷达信号处理中更有效.     

用小波变换的模极大值提取调制信号频率

利用小波变换系数的模值与信号奇异性指数之间的关系,从调频信号中提取出调制信号的频率.其方法是:对调频信号进行小波变换,取适当尺度上的小波系数进行平方,得到小波变换模极大值的分布曲线,对该曲线进行小波强制滤波,得到反映调制信号频率的光滑曲线,计算该曲线的频率,即可得调制信号的频率.经过计算机仿真,证明该方法是可行的.     

基于小波分析的迎角传感器信号预处理

针对基于四象限压力传感器阵列的迎角测量方法中,传感器信号受到干扰的问题,讨论了在其预处理中应用小波变换进行信号分离提取的方法.根据小波分解理论,对信号进行多尺度的小波变换,信号中频率不同的部分落在不同的尺度上,剔除反映干扰的小波变换尺度,提取出有用信息.结果表明,该方法可较好地提取信号的主要特征信息,有效的去除了确定性干扰和随机噪声,与传统的信号滤波方法相比较具有明显的优点,同时为后续的信号处理奠定了基础.     

基于连续小波变换的多数据心率提取方法

针对多普勒雷达生命体征检测时强谐波干扰问题,提出一种基于连续小波变换特征提取的改进方法。首先,针对特征信号选择多组不同时间长度的数据集;然后,在小波域分别进行连续小波变换。根据频谱峰值位置是否与数据时间长度相关,识别呼吸信号、呼吸谐波和心跳信号提取心率信息,并对频率分辨率进行分析。实验结果表明:采用文中提出的方法利用4 s~5 s的数据即可检测出心率,当频率分辨率要求为0.1 Hz 时,该方法在有效消除谐波和快速识别心率方面得到了较为满意的效果。     

用滤波器组实现IF的提取;Hardy小波和快速算法

本文提出了一种新的基于滤波器组和复解析小波(Hardy小波)级数展开信号从而提取信号瞬时频率的方法.该方法较传统的Hilbert变换求解析信号的方法比较对更多种类的噪声不敏感,同时较基于连续复解析小波变换的提取瞬频方法有更小的计算量,该方法保留了塔式算法的结构.     

基于小波变换的故障信号分析与检测

讨论了小波变换及其基本性质，探讨基于小波变换模最大值沿尺度演变的信号突变检测的基本原理与方法，在不同尺度上分析和处理信号的各种频率分量，使信号的奇点，突变点放大，提高信号的分辨率，信噪比。研究小波分析在机械工程信号处理中的应用，提出通过二进小波变换检测信号奇异点的实用技术。利用介绍的模极大值多尺度小波变换的方法，较有效地检测出滚动轴承故障发生的起始点，对在线故障诊断进行了有益的探索。     

基于小波变换模值的二相编码信号调制特征分析

在利用小波变换提取二相编码信号的调制特征时,尺度参数的设置很重要,文中通过正弦波频率估计的综合方法来精确的估计出信号的载频,从而得到合适的尺度参数,并得到小波脊线.通过计算小波脊线上小波变换的模值来得到二相编码信号调制特征.实验结果表明了此方法在较低信噪比下的有效性.     

一种利用小波变换多尺度特性的消噪方法

利用能保持信号奇异性的B样条小波,对信号进行小波变换,确定其各尺度上的模极大,通过设定阀值,实现消噪.采用迭带的方法恢复出一个原信号的逼近.     

小波分析在激光自混合干涉位移传感器中的应用

为减小激光自混合干涉位移传感器测量误差,提 出了基于小波分析的自混合干涉信号 处理方法。在进行全相位快速傅里叶变 换(FFT)解调相位之前,利用离散小波分解、重构去除自混合干涉归一化信号的奇异点 ,有效降低调制电流斜率突变引入的高次 谐波干扰,同时去除高频随机噪声干扰。简述了自混合干涉位移测量原理,介 绍了基于小波分析的自混合干涉信号处理算法原理并进行了算法仿真,采用数值仿 真分析了系统反馈水平及调制参数对测量误差的影响,利用压 电陶瓷(PZT)对自混合干涉位移测量系统进行标定。结果表明,位移测量误差减小到2.45nm。应用小波分析处理干涉信号可减小激光自混合干涉位移传感器的 测量误差。     

硅基超材料太赫兹波电光调制器

该文基于超材料结构设计制造并表征了一款工作在0.34 THz频率下的太赫兹电光调制器。该调制器通过超材料结构加载电压,从而在超材料结构开口处获得强电场用以输运恒定激光照射下硅基产生的光生载流子。通过电压调制信号调制太赫兹波,实现了调制深度从9%增加到50%,其调制速度达到30 kHz。     

空气孔型光子晶体带隙及波导耦合特性研究

为了研究2维三角晶格空气孔型光子晶体TE模和TM模偏振的禁带宽度与介质柱半径的变化关系,采用平面波展开法数值计算和分析了空气孔型光子晶体的带隙分布及波导耦合特性。结果表明,光子禁带的宽度会随着介质柱半径的大小而变化,束缚在光子晶体中的光波可以在波导和谐振腔中高效率地传输,达到选择输出光波的目的。这种特性在光学集成电路中具有重要而潜在的应用价值。     

半导体激光微小振动实时反馈式干涉测量仪

提出了一种带有反馈系统的半导体激光正弦相位调制干涉仪。该干涉仪可以实现对微小振动的高精度实时测量。通过一个简单的信号处理系统对干涉信号进行分析 ,获得实际振动的振幅和频率。由于引入反馈系统 ,减低了测量误差 ,排除了环境噪声的影响。给出了具体的理论分析和实验结果     

半导体激光器相对光频偏的干涉测量法

通过检测LD输出激光在干涉场中干涉条纹位移的变化 ,得到LD在一定时间内相对自身输出光频偏情况。实验装置中采用较为简单的迈克耳逊干涉系统 ,用CCD实时采集反映输出光频偏情况的干涉图像信号 ,通过计算机处理得到LD的相对光频偏值     

基于FPGA的插频式外差干涉信号处理方法

为了测得外差干涉仪的相位移,采用插频法对外差干涉仪的参考信号与测量信号进行了处理,从而测得两个信号的相位差即多普勒频移.插频法基于过零检测原理,即在测量信号与参考信号上升沿来临时,分别对两信号插入脉冲,通过对插入的脉冲计数,实现相位差的测量.外差干涉仪光源是拍频为2.2MHz的He-Ne激光,使用迈克尔逊干涉仪测量系统...     

一种用于振动测量的全光纤传感器

振动的研究和测试是现代工业发展的一项基础,在振动测试领域,研制一种测量精度高、调试方便、数据处理快的绝对计量系统具有重要意义。本文中的全光纤传感器测试频率可以从零点一赫兹以下到数十仟赫,测试加速度可>105g。该系统采用光纤耦合器和单模光纤构造干涉光路,通过干涉光在系统中的正反传输时,由于振动源对干涉光束反射时的位置不同,形成了系统的干涉,从而进行振动位移,速度和加速度测试。而且这种新型结构的全光纤干涉系统能够消除干扰信号,提高测量精度和系统的稳定性。本文主要介绍了该系统的工作原理及其在超低频振动测试和冲击波测试中的应用。     

Interferometric demodulation of optical FM signals and its relation to modal distortion in optical multimode fibers

A general theoretical analysis of two-beam interference between modulated light signals is presented. It is demonstrated that a Michelson interferometer (MI) with short path difference can be used for demodulation of optical frequency modulation (FM) signals. The demodulated signal is usually a wide-band FM signal charaeterized by an effective FM index βeffin the order of 10-100, and the "conversion efficiency" of the demodulation is given by the ratio between the actual βeff-value and its low-frequency limit. For incoherent applications interference must generally be avoided as the demodulated wide-band signal generates harmonic distortion of high order. The close connection between interferometric demodulation and modal distortion in multimode fibres is demonstrated. An improved theory of modal distortion is presented and numerical examples of modal distortion are calculated. In practical cases the amount of distortion can be estimated on the basis of the fiber dispersion, the frequency deviation of the laser and the amount of spatial filtering.