正弦相位调制位移干涉测量技术中调制频率的优化选择

针对正弦相位调制(SPM)干涉测量技术用于位移测量时,调制频率对干涉信号相位解调的影响,提出一种调制频率的优化选择依据.通过对干涉信号的频谱进行分析,发现当被测位移幅度较小时,较小的调制频率即可满足相位解调的要求;而当被测位移较大时,必须相应地增大调制频率,才能获得比较准确的测量结果.模拟计算以及实验结果表明,被测位移信号的幅度每增大四分之一测量光源波长,调制频率需要相应增大4倍于被测信号频率的大小,才能满足正弦相位调制位移干涉测量技术信号处理的需要.     

消除正弦相位调制干涉仪中光强调制影响的全光纤干涉仪

在激光二极管(LD)正弦相位调制(LD-SPM)干涉仪中,通过注入电流调制激光二极管波长的同时,光源输出的光强也被调制,成为测量误差的主要来源之一.提出一种新的消除激光二极管正弦相位调制干涉仪中光强调制影响的干涉仪,给出了具体的理论分析.该干涉仪采用全光纤结构,有效减小外界干扰对干涉测量的影响;采用容易实现的前置信号处理电路和实时相位检测器对干涉信号进行处理,消除了激光二极管光强调制产生的测量误差;同时实现了物体微小位移的高精度实时测量,测量的重复精度达到1 nm.实验结果与其他消除光强调制影响的方法测得的结果基本一致,验证了该方法的实用性.     

消除光强调制影响的双波长正弦相位调制干涉仪

在双波长半导体激光(LD)正弦相位调制(SPM)干涉仪中,通过注入电流调制LD波长的同时,光源的输出光强也被调制,影响了测量精度。提出了一种新的双波长LD SPM干涉仪,通过对干涉信号进行处理,得到与干涉信号相位相关的线性方程组,利用该方程组精确计算相位,消除了光源光强调制的影响,使测量误差由6μm减小至1μm,并利用该干涉仪与波长扫描技术相结合实现了绝对距离的测量,当待测距离为60~280 mm时,测量结果的重复性为1μm。     

基于低速面阵CCD的正弦相位调制干涉测量

正弦相位调制(SPM)干涉测量技术用于表面形貌测量时,需要帧速高于300 frame/s的图像传感器,同时要求调制信号频率与图像传感器帧速成确定的整数倍关系。提出一种基于低速CCD(30 frame/s)的帧速可调的高速图像传感技术,通过控制每帧像素总数提高CCD帧速,研制出一种高帧速图像传感器,帧速可达300~1600 frame/s,且每帧大小连续可调。将该CCD传感器用于正弦相位调制干涉泰曼-格林干涉仪,测量镀膜玻璃板表面形貌,当CCD图像传感器的帧速与调制信号频率呈16,8,4倍的关系时,得到玻璃板表面形貌的轮廓平均算术偏差Ra小于1.8 nm,重复精度优于3 nm。     

基于条纹投射和正弦相位调制的表面形貌测量系统

基于条纹投射和正弦相位调制技术,提出了一种用于测量物体表面三维形貌信息的光纤干涉系统。通过杨氏双孔结构实现了条纹投射,并以余弦电压信号驱动压电陶瓷实现正弦相位调制。为了消除机械振动、温度波动等外部干扰,采用相位控制系统对相位漂移进行检测,并生成实时相位补偿信号。补偿后相位误差可达6.8 mrad,从而获得高精度的干涉条纹相位稳定度。对待测件的表面轮廓连续测量两次,时间间隔为10 min,测量重复度达到0.05波长。实验结果证明:该系统能够实现较高精度的表面形貌测量。     

减小正弦相位调制菲佐干涉仪多光束干涉影响的方法

在利用正弦相位调制菲佐干涉仪进行测量时,由于菲佐板及待测物体表面对入射光的多次反射而产生多光束干涉,干涉信号的强度随相位变化不是严格的余弦分布.按照双光束干涉的算法进行相位信息提取,会引入一定的误差.以正弦相位凋制菲佐干涉仪纳米精度微小位移测量为应用背景,分析多光束干涉情况下该干涉仪信号解调算法的误差,进而对干涉仪的相关参数进行优化,并通过误差补偿对测量结果进行修正,有效减小了多光束干涉产生的影响.     

电力系统谐波检测全相位频谱分析研究

为了解决电力系统谐波检测中存在的检测精度低的问题,提出一种改进的全相位时移相位差频谱校正算法,消除了相位值对采样中心样点的依赖性。将该算法用于电网含有谐波以及间谐波的测量分析,结果表明该算法在中高信噪比情况下相位误差小于1°,具有估计精度高且稳定性好的特点。     

一种结合正弦参数提取和MDCT滤波器组的频谱优化方法

通过研究信号中正弦成分对改进的离散余弦变换(MDCT)的频谱产生的影响，针对使用MDCT滤波器组的音频编码系统，结合正弦参数提取，提出了一种对MDCT频谱进行优化的方法。这种方法利用MDCT和离散傅里里变换(DFT)之间的关系，在提取正弦参数的基础之上，通过简单线性变换求得MDCT谱，并在频域分离信号中的部分准静态正弦．从而达到优化MDCT频谱的目的。     

基于相位调制的非均匀DFT调制滤波器组的构造算法

由于具有灵活的频率划分能力,非均匀滤波器组在语音、图像等信号的处理中有着广泛的应用。该文针对非均匀DFT调制滤波器组无法直接合并构造的缺点,提出一种基于相位调制的构造方法。在该方法中,非均匀DFT调制滤波器组的子带滤波器由均匀DFT调制滤波器组经子带合并和相位调制获得。构造所得的非均匀滤波器组与原均匀滤波器组的重构特性近似相等。同时推导出非均匀子带滤波器具备良好频率特性的条件。理论分析和仿真结果均表明了所提的构造方法的有效性。     

SPM光纤连接器端面几何参数干涉测量仪

分析了光纤连接器端面几何参数对光纤连接器性能的影响,提出了一种利用正弦相位调制(SPM)干涉仪测量光纤连接器端面几何参数的新方法。计算机模拟计算表明,这种方法能在有噪声干扰情况下高精度测量光纤连接器端面几何参数。     

基于相位干涉仪测向算法的仿真研究及误差分析

现代军事雷达对抗中,快速准确获取辐射源方向角度信息至关重要,针对传统测向法精度较低的问题,本文提出长短基线相结合的方法建立测向算法模型,通过MATLAB对相位差进行测量求解,可以广泛应用于电子战情报处理领域。研究表明:与传统测向方法的精度相比,测向精度可达到1.2%。     

提高相位干涉仪测向精度与改善测角范围的探讨

简单介绍单基线相位干涉仪测向的基本原理，针对其测向范围与测向精度的矛盾，利用多基线相位干涉仪即可解决这一矛盾，既能增大测向范围，又可以达到高的测向精度，关键在于如何解相位模糊问题，文章给出一种解模糊的方法。     

CCD像元尺寸对傅里叶变换法相位测量精度的影响

针对傅里叶变换分析法中的离散过程理论分析存在的不足,对CCD采样过程中影响相位测量精度的主要因素进行了详细分析和仿真研究.讨论了CCD像元尺寸在采样过程中对傅里叶变换频谱的影响,理论分析了傅里叶变换法中CCD像元的尺寸、随机噪声和量化误差对相位测量精度的影响.计算机仿真和实验结果均表明,用傅里叶变换分析法对具有不同密度的干涉图进行分析时,CCD像元尺寸对采样后输出的光强信号的调制度、信噪比和频谱展宽均有影响,像元尺寸越大,采样后条纹信号的调制度和信噪比越低,其频谱展宽越大,经相位解算后得到的相位测量误差越大.以相位测量误差的RMS值大于0.05λ作为判断基准,信号的信噪比约为20,为扩展傅里叶变换分析法的动态测量范围提供了理论基础.     

CCD像元尺寸对傅里叶变换法相位测量精度的影响

针对随机抽样一致性算法(RANSAC)计算量大、耗时长、匹配点选取不当会影响变换矩阵精度、阈值的鲁棒性较差, 以及不能完全去除误匹配等不足, 提出了一种基于SIFT特征和误匹配逐次去除的图像拼接算法。该算法首先提取图像的SIFT特征, 并利用近似的最近邻搜索算法(BBF)进行特征初始匹配, 然后利用一种误匹配逐次去除的迭代算法正确地估计图像间的变换矩阵。在这种误匹配逐次去除的迭代算法中, 采用预检测模型的方法, 减少了迭代运算的数据量, 提高了拼接速度; 采用匹配点按块随机选取的方法保证了变换矩阵的稳定性和精确度; 通过逐次筛选去除误匹配, 且在筛选过程中采用自适应阈值, 完全去除了误匹配。实验结果表明, 该算法在保证较高精度和鲁棒性的情况下, 缩短了拼接时间, 提高了拼接效率。     

矩形窗函数相频谱的一致性探讨

矩形窗函数是傅立叶变换中的一个典型信号,它在信号频谱理论中占有重要地位。国内外教材中存在矩形窗函数的数种不同的相频谱图,只有少数教材中给出了简单解释,容易引起教学上的认识混乱,这显然与教科书中对相位谱重视不够有关。本文分析这一现象并提出了一些建议,希望引起大家对相频谱教学的重视,并有助于消除矩形窗函数相频谱教学中出现的一些困惑。