超声波测速仪的设计

随着电子技术与超声学理论的发展,超声波检测技术得到了广泛的应用。本文是基于超声波多谱勒效应理论,利用单片机AT89C51控制超声波发射电路,通过超声波探头向运动物体发射超声波,超声波碰到运动物体将发生反射,产生多谱勒频移,频差的大小反映了运动物体的速度大小．通过超声波探头接收回波信号,再由接收电路将回波信号送回单片机处理,得到运动物体的速度。最后通过专用键盘、显示接口芯片8279控制UD进行显示。本论文要完成超声波多谱勒效应测速原理、超声波换能器原理、硬件电路与软件设计几个方面的内容,论文中对上述几个方面都进行了详细的论述。     

基于频移及谱线编辑的齿轮故障窄带解调分析方法

通过对旋转机械变速运行齿轮箱振动研究,提出基于频移及谱线编辑的齿轮故障窄带解调分析方法。对齿轮箱变速等非稳态信号进行时域同步采样,利用阶比跟踪对时域信号等角度重采样转换为角域准平稳信号,克服转速波动对信号分析产生的频率模糊现象;对角域信号进行同步平均削弱与转速无关的频率成分,提高信噪比;对平均信号进行窄带解调分析,通过对阶比谱自动编辑分离出齿轮故障主要啮合阶比分量后恢复到角域信号,进行幅值解调及基于频移的相位解调,据幅值解调及相位解调波形图提取齿轮故障特征。结果表明,基于频移、谱线编辑的齿轮故障窄带解调分析方法能有效提取齿轮故障特征信息。     

抗频移声谱特征提取及目标分类应用研究

针对目标运动等导致的辐射噪声频谱特征的时变性对目标分类稳定性的影响,提出一种基于时频图像累积变换的抗频移声谱特征提取方法,不仅能够提取淹没在强噪声中的线谱信号,还能够实时给出谱线的参数信息,同时结合听觉特征识别原理,采用抗频移的仿倍频程的三角滤波法提取目标特征。仿真和实际数据处理表明,所提出的特征有助于探测设备克服目标未知的复杂运动带来的频谱时变影响,提高了分类特征的稳定性。     

基于声光偏频法的激光频率无调制锁定

为了进一步提高1.5 μm波段激光器的频率稳定性,利用声光调制器(AOM)的频移特性使激光发生频移,将乙炔(~(12)C_2H_2)v_1+v_3带的P9支吸收峰作为参考频率,通过两条频移的吸收谱线产生类色散鉴频曲线,实现对外腔半导体激光器的无调制频率锁定.实验中把以前直接对激光器的调制转移到声光调制器上,避免了直接调制所引入的额外噪声,通过闭环锁定,50 s内典型的频率起伏达到5.8 MHz以内,激光器的频率起伏较自由运转时明显得到抑制,实现了激光频率的稳定.     

铯喷泉钟C场的测量与计算

在铯原子喷泉钟实验中，C场均匀度决定了二阶塞曼频移的不确定度评定。使用微波激励法可以测量C场各个高度经时间加权的磁感应强度的平均值。为了得到C场的实际磁场分布，需要对微波激励法的测量结果进行去时间加权计算。介绍了两种去时间加权的算法，并利用仿真数据对算法进行了验证。最后使用微波激励法和两种去时间加权算法，结合蒙特卡洛不确定度评定方法对NIM6铯喷泉钟C场进行了测量与计算。     

聚苯乙烯拉曼频移标准物质的研制

拉曼频移常用于揭示物质的组成成分、晶型结构、应力应变等内在信息,因此拉曼频移的校准对拉曼光谱的定性及半定量分析十分重要.研制了聚苯乙烯拉曼频移标准物质,可用于拉曼光谱仪频移的校准,解决不同拉曼光谱仪测试结果缺乏可比性的问题.研制的标准物质经检验,具有良好的均匀性和稳定性.使用可溯源至光谱辐射照度国家基准的激光共聚焦拉曼...     

基于ZoomFFT的反多普勒频移算法在水声通信中的应用

引言 水声通信中,信号发射机与接收机之间的相互运动和水体的流动都将引起信号的多普勒频移;多普勒频移通常会降低匹配滤波器的检测能力,当其超出一定的容限之后,通信的可靠性会严重降低,以至于无法正常通信.     

光电直读仪的局部恒温罩

使用光电直读仪的同志,常常感到它很“娇气”,其主要原因,是谱线随温度变化而随时发生变移。放置光电直读仪的室内温度又随季节不同而变化,即使同一天,早、午、晚也不一样。因此,谱线变移问题就成为稳定性的重要内容。用什么办法恒定温度,使谱线不产生或少产生变移,是解决光电直读仪“娇气”的一个     

舰船螺旋桨空化低频辐射噪声时频域仿真

依据空泡动力学经典理论的分析结果,仿真出单个空泡体积变化时间波形及相应的声脉冲。将旋转桨叶充分空化情况下,一周期内引起的空泡群破灭过程的平均行为用单空泡仿真,并将不均匀尾流场空泡群噪声辐射近似描述为以叶片频倒数为周期间隔出现、幅度随机变化的单脉冲所构成的脉冲序列组成,并在声压脉冲波形上叠加适当的高斯白噪声。推导了宽带洛埃镜模型信道响应函数,分析其相应的谱特性,对深海近表面目标螺旋桨空化近场低频辐射噪声场进行了仿真,仿真结果与实测数据吻合较好。     

舰船辐射噪声线谱多普勒分析的ESPRIT方法

利用运动目标线谱的多普勒频移特性估计目标参数,需要精确提取出多普勒频移曲线。针对舰船辐射线谱噪声多普勒频移曲线提取的短时傅里叶变换（Short Time Fourier Transform,STFT）方法存在分辨率门限的问题,提出了一种利用子空间旋转不变技术（ESPRIT）高分辨频率估计法与STFT相结合的方法,提高了频率估计的精度和分辨率,可很精确地提取出频率间隔较近的多普勒频移曲线,而且计算量较小。计算机仿真和水池实验验证了该方法的有效性。     

超声位移的激光外差干涉测量

本文介绍了超声位移的激光外差干涉测量的原理，装置和结果，分析了减小探测限和抑制噪声的途径，本装置采有和布喇格衍射盒作为激光的移频装置，锁相环作为调相信号的解调器。     

Nd:YVO4/KTP激光碘分子超精细光谱和稳频研究

用Nd：YVO4／KTP腔内倍频环形激光器产生的532nm波长激光，探测到了波长在532．170nm至532．200nm范围的一系列碘的多普勒吸收谱线和饱和吸收谱线。理论计算出相应的波长值和超精细谱线结构参数。理论计算值与实验测量数据在较高的精度内相一致。用三次谐波锁定的稳频电路实现了该激光器在碘饱和吸收线超精细分量上的频率稳定。     

小型光抽运铯束频标在不同抽运-检测机制下的光频移

本文对光抽运铯束频标中４种不同的光抽运、光检测机制下的光频移及其对频标频率准确度的影响作了计算。同时还计算了铯炉温度、微波功率及激光功率等因素的变化对光频移引起的频率移动的影响。     

用于抑制微波泄漏频移的DDS研制

本文提出了一种通过采用DDS来抑制原子喷泉钟微波泄漏产生频移的方法。重点介绍了实现原理和DDS的FPGA电路实现,并给出了FPGA设计的仿真。从喷泉钟实验结果来看,微波泄漏频移被抑制的同时,切换DDS输出频率引入的频移远小于2×10-16。     

半导体激光抽运铷频标缓冲气体温度系数的测量方法

为了减小温度对铷频标的影响,通常把具有正、负温度系数的缓冲气体按一定的比例混合,使充入吸收泡的混合气体的温度系数为零。因此,精确测定各种缓冲气体的温度系数十分重要。但是,在铷频标中缓冲气体频移和光频移混在一起,光频移又与谱灯、滤光泡、吸收泡中缓冲气体的温度、气压密切相关,精确测定光频移是非常困难的,这就使精确测定缓冲气体的温度系数变得十分复杂。然而在半导体激光抽运铷频标中,由于半导体激光器是单模的,由它代替谱灯之后不再需要充有缓冲气体的滤光泡,能够比较精确地测定光频移,控制它的大小还可改变半导体激光器的功率和频率,因此,缓冲气体的频移测量就变得简单了。在本文中,我们提出了半导体激光抽运铷频标缓冲气体频移的测量方法,并对铷频标中常用的几种缓冲气体的温度系数进行了测试。     

Nd:YVO_4/KTP激光碘分子超精细光谱和稳频研究

用Nd :YVO4/KTP腔内倍频环形激光器产生的 5 32nm波长激光 ,探测到了波长在 5 32 .170nm至 5 32 .2 0 0nm范围的一系列碘的多普勒吸收谱线和饱和吸收谱线。理论计算出相应的波长值和超精细谱线结构参数。理论计算值与实验测量数据在较高的精度内相一致。用三次谐波锁定的稳频电路实现了该激光器在碘饱和吸收线超精细分量上的频率稳定。     

宽带多普勒流速剖面仪移相波束形成适用条件分析

分析了移相在宽带多普勒流剖面仪（Broadband Acoustic Doppler Current Profiler,BBADCP）中的误差表现,确定了BBADCP使用移相方式的适用条件。从宽带编码信号特征出发,分析了移相造成的时域“错位”和频域频谱幅值不均匀衰减、功率谱密度分散现象,确定了影响阵列输出的变量分别为：中心频率、带宽、编码阶数、重复次数、相邻阵元时延;从波束指向和宽度、阵列输出信噪比损失、测频误差三个方面考虑,综合分析了移相波束形成在上述变量变化时的表现。仿真发现,增加中心频率与带宽的比值、提高阵元数量且阵元间距在λ/2时,波束指向准确、宽度理想,阵列输出信噪比损失较小,同时发现,在低信噪比条件下,应尽可能减小归一化带宽以保证移相测频结果的准确性。     

化合物半导体近红外光荧光测试中的布里渊散射

报告了ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ异质体材料光荧光测试中的受激布里渊散射，实验表明，该类材料在温度为２０－１５０Ｋ，光入射功率为４．５－６．０ｍＷ，观测到光荧光谱（ＰＬＳ）中强度和频移对移的多声子伴线，并讨论了它们的特性。     

八字悬垂串型在顺线路不均匀覆冰雪防治措施中的应用

在架空输电线路结构设计中,绝缘子的串型结构直接影响顺线路方向不均匀覆冰雪引起的线路故障。本文在对导线覆冰理论的计算分析基础上,设计了顺线路方向双挂点双联60°八字悬垂串型,并对八字悬垂串型的结构、强度等因素校核分析。结果表明:所设计的八字悬垂串型能够满足各项要求,并且有效地防止了因线路不均匀覆冰雪引起相间、相地间放电掉闸故障的发生。     

基于短时傅里叶变换的水声OFDM时间同步方法

正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术具有抗多径、频带利用充分、传输数据率高的优点,在水声通信中具有重要的发展前景。由于多普勒频移和多径时延的存在,需对OFDM信号进行时间同步。同步不准会引起OFDM水声通信中符号间干扰和子载波间干扰,提出了一种基于叠加单频序列的短时傅里叶变换(STFT)时间同步方法,该方案首先提取叠加在OFDM符号上的单频信号,对该信号进行短时傅里叶变换,随后对其时频幅度谱进行分析,利用平坦区域确定同步时刻。仿真和试验结果表明,该方案有效可行。