基于多个太赫兹时域光谱系统的物质识别方法

提出了一种基于多个太赫兹时域光谱系统(THz-TDS)的物质识别方法。将来自不同THz-TDS的光谱数据,通过小波变换去除基线及噪声等干扰信息,并用3次样条插值将不同的采样频率映射到相同的频率上,从而得到标准化后的光谱数据。将此光谱作为支持向量机(SVM)的特征向量,选择合适的核函数并用网格搜索法寻找最优SVM参数,最终得到98.33%的识别准确率。该方法对于准确识别物质具有重要的参考价值。     

异步采样全保偏光纤光梳系统研制

为了获得长期稳定的光梳光源,利用压电陶瓷（PZT）和步进电机双级反馈控制方案,研制了两台基于非线性放大环形镜（NALM）锁模的异步采样光纤光梳系统。研究表明：该系统重复频率为75 MHz,5 min内重复频率的锁定峰峰值为±2 mHz,标准差为0.70 mHz,90 h内锁定峰峰值为±10 mHz,标准差为1.26 mHz;光纤光梳输出端口的脉冲平均功率为30 mW,经3 m保偏单模光纤压缩后脉冲宽度约为90 fs;激光器的重复频率差Δf在1 Hz～500 kHz范围内连续可调,当异步采样频差Δf为80 Hz时,扫描周期为12.5 ms,可探测出信噪比为6.3的太赫兹信号。该方案避免使用传统机械延迟线,具有重复频率差精确可调、采样速度快、抗干扰能力强等优点。     

An interrogation technique for fiber Bragg grating sensors based on optical time-domain reflectometry

A method for fiber Bragg grating (FBG) interrogation is proposed. The method rests on measuring the light intensity reflected from FBG sensors by means of a standard optical time-domain reflectometer. Multiple FBGs along the fiber optic line are interrogated through time division multiplexing. Specifications of FBGs enabling linear response of the sensors to strain and temperature are determined. The threshold sensitivity to strain is 0.8 · 10^?4; the threshold sensitivity to temperature is 5°C.     

基于差分吸收光谱法的在线连续污染物监测系统

针对在固定污染源烟气排放检测中无法连续精确测量污染气体的现状,设计了一个基于差分吸收光谱法(DOAS)的在线连续监测系统。该系统采用ARM和DSP为核心,以Linux为操作系统,以MiniGUI为交互界面环境,它分为光谱数据采集模块、主控模块两部分;光谱采集模块控制光谱数据的采集过程,主控模块负责气体浓度计算和显示。研究结果表明,使用该系统,可以连续精确采集SO2与NO等气体,气体采集的稳定性和精度较高,但在高温环境测试和高浓度气体测试时误差均过高,有待进一步改进。     

高速数据采集系统的设计

本文介绍了一种包括数据采集硬件及数据处理软件的高速数据采集系统。硬件部分为高速单片机DSC875 2 0控制的高速数据采集卡 ,通过ISA总线与工控机连结 ,主要采用了ISA总线技术、I/O接口技术和中断技术。用DELPHI语言编写的软件系统对数据进行分析和处理。本系统的特点在于该系统在单片机的控制下实现高速数据采集 ,采样频率可达 1～ 2MHz。该系统可靠性高 ,抗干扰能力强 ,造价低廉     

基于FPGA的喷绘机高速光纤通信系统设计与实现

为解决喷绘机打印数据实时传输问题,将以现场可编程门阵列(FPGA)和串行解串器为基础的高速光纤通信技术应用到打印数据的通讯中。系统中FPGA用于实现通讯数据的存取、8B/10B编解码和CRC校验的功能;串行解串器实现了并/串和串/并转换及锁相功能;光收发一体模块实现了电光转换和光电转换。该光纤通信系统在喷绘机上进行了实际打印试验,应用结果表明系统在300 Mbps通信带宽下能够稳定传输,在120小时的连续测试过程中没有出现打图错误现象。实现了高可靠性、长距离、高速数据传输的功能。     

基于差分吸收光谱法的大气质量在线连续监测系统

为精确测量气体组分及其浓度,根据大气中硫化物和氮化物在紫外波段对光谱分子的吸收特性及基于差分吸收光谱技术及相应的计算方法,设计了大气质量在线连续监测系统。该系统对硬件做了性能提升,实现了高速精确采集;在算法上对Lambert-Beer定律进行了优化,消除了Rayleigh散射和Mie散射的影响,使测量结果更加精准,达到了精确、快速、实时地监测气体组分及其浓度的目的。     

一次谐波锁频的快速光腔衰荡光谱检测

本文介绍了一种赫兹级响应速率的光腔衰荡光谱探测大气痕量气体的检测技术.将100 MHz正弦波调制信号加载在电光相位调制器上产生边带,用混频器提取载波与边带通过3m气体吸收池后拍频所产生的一次谐波作为误差信号,实现了1572 nm分布式反馈激光器对于二氧化碳气体分子6361.25 cm-1处超精细跃迁线的频率锁定.采用波...     

非同步采样下电力系统相量测量修正算法

非同步采样条件下,利用傅里叶变换进行相量分析将出现由频谱泄漏造成的误差。针对工频交流正弦信号中基波电压偏移且采样频率恒定而引起的非同步采样误差,推导了非同步采样下傅里叶变换结果表达式,建立了离散傅里叶变换相角与幅值的误差模型,得到相角和幅值误差与频率偏移量和采样初始相位角的函数关系,提出了基于基波正序分量法的相角与幅值修正算法。所提算法不需要对信号施加特殊的窗函数。仿真和实测结果表明,在基波频率波动剧烈、高斯白噪声存在、非同步采样程度较大的情况下,利用较少的计算量便可准确地获得信号的相角和幅值,适用于电力系统相量的高精度快速测量。     

液态一元醇的太赫兹时域光谱研究

太赫兹波可以与极性液体中的氢键网络产生强的相互作用,作用越强吸收越强。鉴于此性质,利用太赫兹时域光谱技术对甲醇、乙醇、正丙醇在0.1~1THz波段内的太赫兹光谱进行了检测,发现其吸收光谱随分子极性的差异有显著的区别,并从中提取出了一元醇的吸收系数、折射率、介电常数等光学参数。在此基础上还利用对样品介电常数敏感的微孔金属片,通过产生的共振峰漂移进一步对不同一元醇进行了检测,结果表明太赫兹光谱技术结合微结构器件在液态化学及生物样品检测方面有潜在的应用价值。     

基于太赫兹时域光谱系统的爆炸物识别

描述了太赫兹时域光谱系统的原理和组成,研制了太赫兹时域光谱(0.1~3THz)系统。介绍了太赫兹时域光谱技术在爆炸物识别方面的优势及其特点,提出了爆炸物识别的数学模型和方法。采用太赫兹时域光谱系统测试爆炸物样品的特征吸收光谱并将其作为标准模板,然后将爆炸物置于土壤、水泥和塑料障碍物后,采用太赫兹时域光谱系统得到穿透障碍物后爆炸物的特征吸收光谱,并将其与标准模板比对,从而实现爆炸物的隔物穿透识别。实验得到爆炸物RDX的特征吸收光谱,其特征频率为0.82,1.70和2.40THz。实验还对不同厚度和种类障碍物下爆炸物RDX、CL-20、LLM-105和FOX-1进行了实验测试,结果表明:穿透障碍物后爆炸物可识别的特征吸收光谱与标准模板匹配得很好,证明根据爆炸物特征吸收光谱实现爆炸物匹配识别的方法是可行的。基于文中提出的太赫兹时域光谱系统可进一步开展爆炸物残留痕量探测识别和隔物技术研究。     

Ultrafast nonlinear sub-wavelength solid immersion spectroscopy at T = 8 K: an alternative to nonlinear scanning near-field optical microscopy

Pump-probe measurements were performed with a subwavelength spatial resolution of 355 nm and a temporal resolution of 130 fs in a multiple quantum well sample at T= 8 K. A solid immersion lens was used to increase the spatial resolution to 0.41 lambda, demonstrating that the limit of conventional microscopy was surpassed.     

基于DSP的异步电动机软起动器

本文介绍一种以DSP-TMS320LF2407为核心的高性能异步电动机软起动器.阐述了晶闸管调压电路及软起动器主电路的工作原理、软起动器的硬件结构和功能以及软件设计.     

Applying the asynchronous stroboscopic method of sampling to broadband signal recorders

A repetitive pulse recorder based on the asynchronous stroboscopic sampling method has been developed. The heart of the method is as follows: with each triggering of the recorder, the phase of the triggering pulse, relative to the one closest to it in a set of internal synchronization pulses, is measured along with samples of the input signal. Since the external trigger and frequency of the internal oscillator are asynchronous, the phase value upon a restart of the recorder is random and equiprobable over the range of the synchronizing generators period. It is possible to increase the sampling frequency with respect to the initial synchronizing frequency by processing the results from a series of restarts. A sampling frequency of 1 GHz was obtained in the recorder by processing 30 sets with a 100-MHz sampling frequency.Translated from Pribory i Tekhnika Eksperimenta, No. 1, 2005, pp. 77–80.Original Russian Text Copyright ¢ 2004 by Vyukhin, Popov.     

Ultrafast optical pulse delivery with fibers for nonlinear microscopy

Nonlinear microscopies including multiphoton excitation fluorescence microscopy and multiple-harmonic generation microscopy have recently gained popularity for cellular and tissue imaging. The optimization of these imaging methods for minimally invasive use requires optical fibers to conduct light into tight space, where free-space delivery is difficult. The delivery of high-peak power laser pulses with optical fibers is limited by dispersion resulting from nonlinear refractive index responses. In this article, we characterize a variety of commonly used optical fibers in terms of how they affect pulse profile and imaging performance of nonlinear microscopy; the following parameters are quantified: spectral bandwidth and temporal pulse width, two-photon excitation efficiency, and optical resolution. A theoretical explanation for the measured performance of these fibers is also provided.     

基于FPGA的异步FIFO的研究和设计

针对设计异步FIFO的难点,分析了异步FIFO的结构和工作原理,提出了一种切实可行的设计方法。通过对空满信号的控制确保数据的正确写入与读出,采用了格雷码的方式最大限度降低了电路中亚稳态出现的概率。结果表明,该设计能够使数据稳定地写入和读出,同时资源利用率较高。     

基于LabVIEW的异步电动机状态监测

介绍了一种基于虚拟仪器技术的异步电动机状态监测方法。借助于LabVIEW的强大软件功能,可以弥补硬件不足,从而提高了监测效果。仿真试验结果证明该方法在实际应用中是可行的。     

一种时域平面扫描三维成像算法研究

提出了一种基于平面扫描模式下的三维成像时域算法。该算法在平面网格点上获取扫频幅相信息,经过相位补偿后变换到球面上,然后利用傅里叶逆变换将频域数据沿投影线转换为时域数据,对应球面的不同空间角度在投影线上作线性插值,最后通过二维角域积分获得目标的三维图像。仿真结果表明该算法聚焦效果良好。在微波暗室内构建了一套平面扫描三维成像系统,采用该算法处理后能获得高分辨率三维微波图像,成像的空间位置误差优于1 cm。     

基于时域准同步的谐波和间谐波检测算法

傅里叶分析法因其简单方便成为常用的谐波、间谐波检测方法,但该方法在非同步采样时存在频谱泄露问题,由此产生的谐波和间谐波的相互干扰会严重降低测量准确性.通过采用时域准同步方法减少频谱泄漏,并采用梳状滤波器分离谐波和间谐波,可以有效提高谐波和间谐波的检测精度.在电能质量测量实时性要求高的场合,为了避免梳状滤波器导致的长时延,可以通过引入时域平均法在时延较小情况下获得相当的间谐波测量精度.给出该方法在电力谐波、间谐波测量方面应用的算法流程,并分别在MATLAB和谐波分析仪上实现谐波、间谐波分析算例.     

基于PLC的异步电动机远程控制系统的设计

本文设计并实现了一种基于PLC的异步电动机远程控制系统.该系统以OMRON PLC为控制器,采用B/S结构,通过Internet实现远程控制电机.文中介绍了该系统的硬件构成及工作原理,利用VB语言编写了电机调速的控制程序,运用C#语言编写WEB服务程序,建立SQLSERVER数据库,使用户端通过WEB服务器实现了对本地电机的远程起动与控制.实验结果表明该系统是可行的.