Interferometric time delay correction for Fourier transform spectroscopy in the extreme ultraviolet

We demonstrate a Fourier transform spectrometer in the extreme ultraviolet (XUV) spectrum using a high-harmonic source, with wavelengths as short as 32 nm. The femtosecond infrared laser source is divided into two separate foci in the same gas jet to create two synchronized XUV sources. An interferometric method to determine the relative delay between the two sources is shown to improve the accuracy of the delay time, with corrections of up to 200 asec required. By correcting the time base before the Fourier transform, the frequency resolution is improved by up to an order of magnitude.     

The choice of the optimum frequency band for correlation measurements of the time delay of steady signals

Algorithms for choosing the optimum frequency band for the correlation processing of steady signals are proposed and specific examples are considered. The particular features of the problem of filtering received signals for optimum and nonparametric detection algorithms are considered. Translated from Izmeritel'naya Tekhnika, No. 11, pp. 55–61, November, 2008.     

Pattern时延差编码水声定位的时延估计研究

基于Pattern时延编码体制,针对水下超短基线定位系统设计了呼叫信号的正、负调频时延编码结构,并提出利用二次互相关技术进行时延估计。该方法在一定程度上能够提高呼叫方的可检测信噪比,同时在复杂环境下对信道中包括直达波在内的多径信号能量进行累加,能够准确地完成峰值检测,进而达到提高时延估计精度的目的。海试实验结果表明二次相关法在不同信噪比条件下能有效地抑制界面反射产生的多径干扰。     

Pattern时延差编码水声通信抗多普勒的差分解码研究

研究了 Pattern时延差编码（Pattern Time Delay Shift Coding,PTDS）水声通信的差分解码技术。在移动水声通信中,多普勒频偏会对信号产生时间上的压缩或展宽。差分解码通过测量相邻Pattern的时间差进行时延估计完成译码,克服了多普勒频偏在时间上的累加效应,具有更强的抵抗多普勒能力,为移动水声通信技术的研究打下了基础。仿真实验证明所提出的解码方案简单易行、性能优良。     

自适应时延估计在蛙人超短基线定位中的应用

蛙人超短基线(Ultra-Short Base Line, USBL)定位设备实现浅水环境下高精度定位的关键技术之一是精确的时延估计。由于自适应时延估计方法具备环境自适应能力强的特点,文章将混合调制的拉格朗日直接时延估计方法应用于蛙人USBL定位时的高精度测向上,它可以在信标信号中心频率已知的情况下将小数时延滤波器调制到信号中心频率处,以较低的阶数提供更高的时延估计精度;并根据USBL阵型和信号自身的特点,对混合调制的拉格朗日直接时延估计在低信噪比下的具体使用模式进行了探讨和仿真验证;结果显示,所采用的自适应时延估计方法可以在中低信噪比下提供1°～3°的定位测向精度。     

基于位移反馈控制的主动增加时滞补偿方法及其试验验证

时滞是结构振动主动控制系统中普遍存在的现象,时滞不仅会降低控制系统的性能,严重时会造成系统失稳、控制发散。针对此问题,本文研究以下三方面内容：首先基于单自由度系统时滞的稳定性理论分析,确定系统最大允许时滞量的解析解,该阈值可以作为确定何时应用时滞补偿技术的一个评判指标;其次,当作动器实际时滞量大于最大允许时滞量时,常规时滞补偿方法将会失效,提出了基于位移反馈的主动增加时滞的补偿新方法,并定性结合定量详细分析了主动控制算法的参数影响规律;最后,以单层剪切型框架结构为被控对象,进行了多种输入激励下基于位移反馈的主动增加时滞补偿试验验证。大量仿真分析和试验结果表明本文所提方法能够在保证系统稳定性的同时获得一定可观的控制效果     

Discrete Fourier Transform for Short Samples in the Presence of Noise

We consider the dependences of the error of a discrete Fourier transform on the length of the realization of the considered signal. The introduction of a procedure of making a preliminary determination of the period makes it possible to consider signals in short samples and this significantly reduces the computing and apparatus costs.     

同时计算实序列的DFT和IDFT的新公式及其在数字音频水印中的应用

为了提高数字音频水印中的水印嵌入效率，利用同时计算N点实序列的离散傅立叶变换（DFT）和逆离散傅立叶变换（IDFT）的新公式提出了一种改进的数字音频水印嵌入方案。通过对D17F的一些性质的分析，利用DFF的对称性，给出了同时实序列的DFT和IDFT的新公式，并改正了Gunther相关公式中的少数错误。在此基础上，将新公式应用到数字音频水印的嵌入算法中，通过实验表明了新方案大约可提高30％的水印嵌入性能。     

临近边坡毫秒延时爆破合理延时时间试验

临近边坡毫秒延时爆破时需综合考虑岩体爆破效果及保留岩体稳定两方面因素,结合数码电子雷管开展毫秒延时爆破相似模型试验,采用动态应变测试仪及高速相机分别对边坡应力场和岩体裂缝扩展情况进行监测。结果表明:减振沟作用下,边坡表面径向应力峰值由2.26MPa降低为0.84MPa,切向应力峰值由1.16MPa降低为0.95MPa,径向与切向应变平均减振率分别为49.4%和35.2%;孔间延时时间为15ms或25ms时,可降低延时时间对应变峰值影响;孔间延时时间为11ms时,裂缝宽度平均值为11.79mm,可形成新自由面,孔间延时时间大于15ms,后孔爆破时,前序药包残余应力场几近消失。试验条件下,最优孔间延时时间为15ms。     

临近边坡毫秒延时爆破合理延时时间试验

临近边坡毫秒延时爆破时需综合考虑岩体爆破效果及保留岩体稳定两方面因素,结合数码电子雷管开展毫秒延时爆破相似模型试验,采用动态应变测试仪及高速相机分别对边坡应力场和岩体裂缝扩展情况进行监测。结果表明:减振沟作用下,边坡表面径向应力峰值由2.26MPa降低为0.84MPa,切向应力峰值由1.16MPa降低为0.95MPa,径向与切向应变平均减振率分别为49.4%和35.2%;孔间延时时间为15ms或25ms时,可降低延时时间对应变峰值影响;孔间延时时间为11ms时,裂缝宽度平均值为11.79mm,可形成新自由面,孔间延时时间大于15ms,后孔爆破时,前序药包残余应力场几近消失。试验条件下,最优孔间延时时间为15ms。     

同步信标在水下机动小目标轨迹测量中的高精度时延估计方法

研究了使用窄脉宽、短周期、高频率的单频同步信标信号在水下机动小目标轨迹测量中的高精度时延估计方法。利用MATLAB进行了不同信噪比下时延估计效果的仿真,得出时延估计精度在不同信噪比下的误差曲线;结果表明,信噪比在20dB以上时,利用包络检波器进行时延估计,其精度优于10μs;而利用自适应相位估计来补偿粗测时延,可以得到优于0.1μs的测时精度。     

分数傅里叶变换理论及其应用研究进展

分数傅里叶变换是傅里叶变换的广义形式,提供了介于时域和频域之间的多分数域信号表征,为非平稳信号处理和线性时变系统分析开辟了新途径,应用十分广泛。本文首先总结近年来分数傅里叶变换的理论研究成果,包括分数傅里叶变换的数值计算、衍生的离散分数变换、分数域采样、分数域滤波与参数估计、多分数域分析。然后介绍分数傅里叶变换在工程和实践中的应用,包括雷达、通信、图像加密、光学干涉测量、医学、生物、机械仪器等。最后对分数傅里叶变换理论及其应用的未来研究方向进行展望。

     

The choice of the optimum frequency band in correlation measurements of variable time delay

Algorithms for choosing the optimum bandwidth and integration interval T when constructing the cross-correlation function of signals from moving objects are proposed. The fundamental features of the behavior of the optimum interval T and the optimum frequency band as a function of the parameters of motion of the object are considered. Translated from Izmeritel’naya Tekhnika, No. 12, pp. 34–40, December, 2008.     

高速数字采集系统通道间信号传输延迟时间分析

通道间信号传输延迟时间是多通道高速数字采集系统的一项重要评价指标.本文应用Hilbert Huang变换对采集到的单频正弦信号进行数字信号滤波处理,对滤波后的数据进行Hilbert变换得到信号的瞬时相位,可以精确识别信号源的频率,并能够方便地得到通道问信号传输延迟时间.为高速数字采集系统通道间信号传输延迟时间分析提供了...     

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。     

Tailoring the time delay of optical pulse/sequence employing cascaded SOA and band-pass filter

Abstract

A tunable time delay for a 100-ps pulse is achieved via a SOA cascaded band-pass filter, which can be tailored by tuning the filter or changing the SOA injection current. For a single pulse, when the pulse propagates through the cascaded system, a delay of 99.6 ps and an advance of 42.6 ps can be achieved by altering the SOA injection current at two different wavelengths located in the red band and blue band of the filter, respectively. The corresponding tunable delay range is 165 ps, and the maximum delay-bandwidth product (DBP) is 1.65. For an optical sequence, to our knowledge, it is the first time that the time delay is tailored over 145.6 ps corresponding to a DBP of 1.46 by tuning the wavelength from 1556.075 to 1556.955 nm, and 45.2 ps (95.6 ps) advance (delay) by tuning the injection current from 100 to 500 mA at 1556.155 nm (1556.955 nm). The dependence of the time delay on the injection current and filtering configuration has been discussed based on plenty of experiments data. Based on SOA’s fast switching, this device can be used for signal synchronization and bit-by-bit signal processing in a communication system.     

合成孔径声呐时延估计误差校正改进算法

由相位解缠错误造成的时延估计误差会严重降低合成孔径声呐时延估计的精度。现有的时延估计误差校正算法采用二次函数作为时延的拟合模型,该模型在距离向近端和远端处不符合时延空变规律,拟合误差较大且无法估计载体的横荡和升沉运动。针对该问题,文章提出一种改进的时延估计误差校正算法,利用时延的距离空变函数代替二次函数作为拟合模型。数值仿真和实验结果表明,相较于参考算法,改进算法校正时延估计误差的效果更好、速度更快,同时还能准确地估计载体的横荡和升沉运动。运动补偿结果显示了改进算法能较好地提升成像质量。     

具有延迟特性的倾斜镜系统中速度-位置控制方法

在基于图像传感器的倾斜镜控制系统中,由于传感器采样频率和系统延时的影响,限制了系统的闭环性能和控制带宽。在有限带宽的条件下,本文提出利用光栅尺测量位置,差分得到速度,实现基于图像传感器系统的速度-位置反馈控制,从而提升倾斜镜控制系统的误差抑制能力。速度反馈环节的引入,使控制系统呈微分特性,当速度反馈闭环完成后,图像位置回路具有积分特性,此时使用PI控制器稳定系统,从而使得系统从零型上升为二型系统,提升系统的误差抑制能力。仿真和实验都证明这种方法可以有效地提高跟踪控制系统的闭环性能。     

三种菊科植物电信号的分析

对测得的瓜叶菊(Senecio cruentus)、雏菊(Bellis perennis)和茼蒿(Chrysanthemum coronarium)三种盆栽菊科植物的电信号进行了短时傅立叶变换分析.三种菊科植物的电信号幅值的变化范围分别为-34.07~35.15μV、-94.37~25.03μV和-22.92~21.71μV,能量谱分别主要分布在约0.15 Hz、0.08 Hz和0.11 Hz以下.据此表明三种菊科植物的电信号均为微弱低频信号.另外,还发现三种菊科植物的电信号中于不同时刻出现频率范围不同的“动作电波”成分.     

延时时间对露天深孔爆破破碎效果的影响研究

为探索孔间延时对露天深孔爆破岩体破碎效果的影响规律,采用ANSYS/LS-DYNA模拟了排间延时为50 ms,孔间延时分别为16、19、22、25、28 ms时,不利破碎区域的等效应力情况。得出排间延时为50 ms,孔间延时为19 ms时,不利破碎区域的最大等效应力平均值达到最大,可取得良好的爆破效果。然后通过现场试验,获得爆堆岩石块度尺寸分布、最大块度尺寸和大块率。结果表明:孔间延时对爆破后的岩石破碎效果有着重要的影响,当排间延时为50 ms,孔间延时为19 ms时,爆破后的岩石最大块度尺寸和大块率均达到最低,岩石的破碎效果较好,与数值模拟结果相符,研究结果可为类似的矿山生产提供借鉴指导作用。