对跳频信号时差测向技术研究

主要针对跳频信号时差测向进行研究,介绍了时差测向的基本原理,其关键在于对时差的测量,因此主要工作即为对跳频信号进行时差测量。基于信道化方法对跳频信号进行时差估计具有较高的精度,可以在FPGA中实现。     

基于数字零中频解调技术的便携式宽频扫频仪研制

针对目前商用扫频仪在成本及体积等方面不能完全满足应用需求的现状,研究了一种低成本、便携式宽频扫频仪的设计方法。该方法采用数字零中频解调技术,克服了传统直接频响测量法中存在的测量电路复杂度高、测量精度低的缺陷;在数字零中频解调方案中采用高性能正交信号源减少了测量过程中幅度非对称性、幅度平坦度和相位非正交性对测量精度的影响;电路上利用了正交信号源内部的幅度调整功能,拓宽测量频率范围为10HZ~110MHZ。实验结果验证了设计的有效性。     

二频机抖激光陀螺抖动频率与温度关系的研究

针对激光陀螺的零偏受温度影响较大,为提高陀螺精度,研究了二频机抖激光陀螺抖动频率与温度之间的关系。通过大量的重复性高低温实验,证明了抖动频率与温度的线性关系,并得到了拟合直线表达式。结果表明,抖动频率与温度具有较好的线性关系,抖动频率可作为温度测量的计量,而且具有较好的重复性。由于测量抖动频率的精度较高,故由抖动频率测量温度具有很高的分辨率。同时用抖动频率对陀螺的零偏进行补偿,提高了陀螺的精度。     

深空微波高精度测距测速技术

后续深空探测任务要求微波测量精度提高至少一个数量级。在此背景下,首先分析了目前我国深空测控系统无线电测距、测速现状,给出了主要误差源分解以及精度提升具体措施。针对行星间等离子体附加的测量误差,提出了多频链路消除行星间等离子体的具体方案。理论推导表明多频链路的设计使得无线电观测量基本上不受角距的影响。针对目前米级的设备校零残差提出了设备零值在线校正技术,以满足分米测距精度要求。     

相位调制的瞬时微波频率测量的Optisystem仿真研究

通过对基于相位调制的瞬时微波频率测量系统结构的分析,在Optisystem仿真软件平台上进行了详细的结构仿真和器件参数设定值分析。通过根据输入的不同载波波长得到的分段测量结果值,在总测量频程6～18GHz范围内,最低精度可达到0.1GHz,使得到的测量频率值相对于特定频段更具有代表性。通过检测输出端功率比,求得待测频率,实现了测量频程在6～11GHz时,测量精度总体约为0.5GHz;测量频程在11～15GHz时,测量精度总体约为0.2GHz;测量频程在15～18GHz时,测量精度总体约为0.1GHz。     

相干光通信中预均衡技术的激光器线宽容忍度北大核心CSCD

介绍了一种基于参考的预均衡(RPE)技术,该技术基于自相干混频技术,可实现自相干零差检测系统中传递函数精确定性信息的测量,并且可对传输信号进行预加重处理。RPE技术可以对所有电和光的线性损失进行预补偿,电和光的线性损失包括调制器和功率放大器引起的带宽限制,以及光学前置滤波器造成的高频分量损失。RPE校准性能很大程度上取决于发射机与接收机的激光器线宽。研究了自相干零差检测系统中几种常见激光源的RPE校准性能,提出了一种能够获得传递函数精确定性信息的相位纠正算法。利用几种典型激光源,在波分复用带宽限制为25GHz、速率为32Gbit/s的偏振复用正交相移键控相干光通信系统中证实了该算法的可行性。     

利用灰度图减小Fourier变换轮廓术的频谱混叠

本文利用常常被人们忽略的灰度图中包含的频谱信息来减小零频分量对基频分量的影响。先记录一帧被测物体灰度图，然后投影正弦条纹到被测物体表面，记录变形条纹图。在对变形条纹图进行处理以前，先从变形条纹图中通过灰度图消除非均匀反射率对变形条纹的影响，得到均匀的变形条纹分布。文中给出的理论分析和实验结果可以证明：该方法可以限制零频分量的扩展，提高了FTP测量范围和精度，且测量系统简单，无相移装置。     

基于FPGA的高精度时频测量设计与实现

由于数字器件的运行时钟受限,基于数字处理芯片的时频测量的精度很难提高;利用FPGA内部锁相环的特点,设计了采用同频多相的多个时钟同时对输入信号进行测量,对各个时钟的测量值进行平均的高精度时频测量方法;介绍了采用产生多个同频多相时钟的方法,详细说明了采用多个同频多相的时钟同时进行时频测量的具体步骤;实际测量表明,该方法实现较为简单,能够在不提高时钟运行速率的情况下,成倍地提高信号的时频测量精度。     

基于FPGA的高精度时频测量设计与实现

由于数字器件的运行时钟受限,基于数字处理芯片的时频测量的精度很难提高;利用FPGA内部锁相环的特点,设计了采用同频多相的多个时钟同时对输入信号进行测量,对各个时钟的测量值进行平均的高精度时频测量方法;介绍了采用产生多个同频多相时钟的方法,详细说明了采用多个同频多相的时钟同时进行时频测量的具体步骤;实际测量表明,该方法实现较为简单,能够在不提高时钟运行速率的情况下,成倍地提高信号的时频测量精度。     

一种基于FPGA 的等精度测频原理的计数器

本文介绍了等精度测频原理,并对其进行了误差分析。同时提出了一种基于FPGA 的等精度测频原理的频率计的实现方案。等精度测频可以实现对大动态范围频率信号的高精度测量。     

光电跟踪架传递函数辨识方法及应用

鉴于传统的光电跟踪伺服控制系统频率响应测试方法复杂的缺点,采用了一种全数字化频率响应测量方案对光电跟踪架的频率特性进行测试。提出了一种递阶辨识法与传递函数参数辨识算法相结合进行传递函数辨识的新方法,并推导出了适用于不同阶次传递函数的辨识算法数学模型。在使用递阶辨识法辨识出系统阶次的基础上,利用测试得到的数据,分别采用最小二乘法和以新推导出的数学模型为基础的Levy法、Sanko法和Vinagre法辨识出了光电跟踪架的传递函数。辨识结果表明,新推导出来的数学模型正确,以其为基础的辨识算法误差均小于最小二乘法;3种算法中,Sanko法在整个频域内的辨识效果最好;采用递阶辨识原理与参数辨识算法相结合的方法可行,且精度较高。     

四频差激光陀螺由于稳频精度局限等引入的零漂

本文分析了四频差动激光陀螺由于稳频精度局限等原因造成其左右旋陀螺在增益曲线上不对称，并导致比例因子不对称和这种不对称的不稳定从而引入零漂的机理；还分析了影响它们的因素；并代入实验测得的稳频精度值，估测了产生的零漂大小。     

一种基于广义时间和传递常数的快速分析法

基于广义时间常数和传递常数法,提出了一种新颖的快速电路分析方法,同时系统总结归纳了传递函数分子分母所有项的系数及其特征方程的根-零极点的推导。该方法的优势有：1)无需复杂计算,可快速分析出系统传递函数及零极点,且精确性有保证;2)分析具备直观性,可指出电路中限制系统带宽的关键因素,方便进行电路拓扑修改;3)求解精度可依据需求而定。     

速率偏频激光捷联惯组加速度计分析

速率偏频激光捷联惯组的定向精度除与激光陀螺仪有关外,还与加速度计有关,因此,研究加速度计的指标体系对提高整个速率偏频激光捷联惯组的性能和精度有重要意义。从初始对准和航向保持两个方面研究了加速度计对定向精度的影响：加速度计零偏误差和随机游走均会导致初始对准航向角误差。为了得到高精度的航向保持精度,速率偏频激光惯组的3个加速度计的漂移趋势需要保持一致。试验结果表明,加速度计的零偏稳定性提高4倍,初始对准航向角统计精度提高30%;加速度计精度相同情况下,加速度计漂移趋势一致的速率偏频激光捷联惯组,相比其漂移趋势不一致的速率偏频激光捷联惯组,航向保持精度提高了57%。     

傅里叶变换轮廓术中抑制零频的新方法

基于条纹投影的傅里叶变换轮廓术(FTP)是一种非接触、快速的光学三维面形测量方法.将短时傅里叶变换引入傅里叶变换轮廓术中,通过合适滑动窗口把变形条纹分成许多局部条纹段.计算每一个局部变形条纹的归一化傅里叶谱,提取零频分量,从中重构出变形条纹的零频分量.再计算原变形条纹的归一化傅里叶谱,并从中减去零频分量,以达到利用一帧变形条纹就可以抑制或消除零频分量对傅里叶变换轮廓术测量的影响,使得携带被测物体高度信息的基频分量的扩展几乎可以达到零频,而不发生混叠,相当于达到了π相移技术消除零频的效果.同采用π相移技术来消除背景光场的改进傅里叶变换轮廓术方法相比,此新方法仅需要对CCD获取的一帧条纹图进行处理,测量装置简单,随着计算机处理速度的提高,使傅里叶变换轮廓术能真正发挥其快速测量的优势.     

基于综合测频法的脉内特征分析

综合测频法通常由搜索测频法和非搜索测频法这两种体制的测频方法结合而成。非搜索测频法瞬时测频范围大,但测频精度较低;而搜索测频法的瞬时测频范围小、测频精度较高,通常用非搜索测频法来引导搜索测频法,以近似过零检测和小波变换方法为例,对低信噪比下的典型雷达信号进行了仿真分析,结果验证了综合测频法提取信号脉内特征的有效性。     

红外遥感成像系统静态MTF测试技术

调制传递函数是评价红外遥感成像系统整体成像质量的重要指标.本文详述了MTF测试原理,以及实验室中相机装调过程中MTF的测试方法.在常规采用单一靶标的测试方法的基础上,提出了一种采用零频和奈频靶标相结合的测试方法,通过试验数据测试,证明了该方法的有效性.     

激光稳频的共焦法布里-珀罗干涉仪

针对多普勒激光雷达激光源短期频率漂移低于1 MHz的要求,设计了一种共焦干涉仪作为频率标准进行稳频。通过对三种不同材料制成的共焦法布里-珀罗(Fabry-Perot)干涉仪中心频率随温度漂移情况进行分析对比,选用零膨胀微晶玻璃材料制作共焦法布里-珀罗干涉仪,腔镜和隔离器通过光胶的方式进行组合,并且置于温控精度优于0.01 K的双层密封温控箱中。经过实验测量,共焦法布里-珀罗干涉仪的自由光谱范围为370 MHz,透射谱半峰全宽(FWHM)为1.7 MHz,精细度为220。采用该共焦干涉仪进行稳频,理论稳频精度可达0.15 MHz,满足激光多普勒雷达单频激光源的稳频要求。     

直接计数式激光外差测振装置

本文描述了一种直接计数式激光外差测振装置。此装置利用计数方法实现了以高精度对物体振幅和振频的同时测量。整个测量由微处理机进行测量控制、数据实时处理。此装置测量振幅的相对精度达1％(A_v>10μm),测量振频的相对精度优于0.5％。     

一种改进的消零频傅里叶变换轮廓术

为提高傅里叶变换轮廓术(FTP)的测量精度和范围,提出了一种改进的消零频FTP。将两幅随机相移正弦条纹通过DLP投影仪投射到待测物体上,由CCD相机采集受物体形貌调制的变形光栅条纹图,将采集的两幅条纹图相减得到无零频的条纹差图。对条纹差图进行快速傅里叶变换(FFT)后,通过简易滤波器提取基频成分,将其与彩色条纹或复合光栅投影相结合,可实现单次投影。理论和实验证明了本方法的可行性。