基于激光传感器的机械设备振动信号检测系统

针对传统传感器无法高精度实现机械设备振动信号检测,为了提高机械设备振动信号检测精度,加快机械设备振动信号检测速度,设计了基于激光传感器的机械设备振动信号激光检测系统。首先构建机械设备振动信号检测系统的约束模型,设计基于激光传感器的机械设备振动系统框架;根据机械设备振动信号频率单元相位相对稳定,环境噪声扰动信号相位不稳定这一特点,对传统快速傅氏变换分析法进行改进,结合信号分量的重要程度,对各频率单元的相位分别赋予对应的权重,增强信号的信噪比,获取目标信号频谱,实现机械设备振动信号检测。实验结果表明,系统可以高精度检测到机械设备振动信号,与传机械设备振动信号检测系统相比,系统的检测时间更短,检测效率明显提高。     

基于匹配解调方法的光纤光栅振动检测技术与实验研究

介绍了光纤光栅振动检测原理及优点,建立了光纤光栅加速度振动检测的力学模型,分析岩土、结构、建筑行业低频微振动监测的单点光栅匹配解调方法,利用反卷积方法进行传感光栅中心波长的解调,并进行了模拟仿真和实验分析,通过对低频振动信号应用匹配光栅解调检测以及对信号频谱分析,得知该技术方法可行,能有效检测低频振动.     

振动环境下建筑工程抗震性检测系统的设计与实现

针对建筑工程抗震性检测系统输出误差较大,功耗高的问题,设计了一种振动环境下的建筑工程抗震性检测系统。该检测系统包括振动信号传感器模块、基线恢复模块、振动数据的时钟采样模块、A/D模块和程序加载模块,对各功能模块进行电路设计,实现振动检测系统的集成设计和软件开发,并应用到工程实践中。分析结果表明,该检测系统对建筑工程的振动数据采样与检测的实时性较好,具有较高的精度,有效指导了建筑工程的抗震设计。     

基于CA-CFAR桥梁振动目标位置及频率检测方法

雷达在桥梁健康检测领域已经成为最主要的工具之一,主要因为其非接触性、以及可连续,全面检测等优势,雷达对桥梁健康的检测主要通过对桥梁所产生的振动信号进行分析,雷达振动信号包含相位信息,方便对形变量进行提取。对振动信号的检测,通常需要对原始信号进行形变反演,在反演后的信号上再对振动信号进行检测,但是桥梁振动信号通常处于复杂环境中,在杂波以及噪声的影响下,反演后的信号难以呈现振动信号本身的特征,不易进行检测。因此本文提出基于CA-CFAR的桥梁频率检测方法,先在距离多普勒域对距离单元进行检测,再基于振动信号自身具有周期性、多次谐波的特征对信号频率进行检测,本文的方法直接对雷达信号进行频率检测,减少了形变量反演所造成的误差。首先给出了振动信号几何模型以及信号模型。然后论述了检测算法原理。最后通过实验对算法的可行性进行了验证。      

基于现场总线通信的高压电气设备异常振动状态检测方法

常规方法在检测电气设备异常振动状态时,存在检测耗时较长、检测误差较大、准确率较低的问题。针对这一问题,本研究引入现场总线通信技术,设计了新的高压电气设备异常振动状态检测方法。首先,利用振动传感器实时采集电气设备的振动信号。然后,利用小波变换原理与超高频方法原理,建立高压电气设备超高频信号模型,对振动信号实施去噪处理。最后,基于现场总线通信技术监测高压电气设备局部放电过程中的超高频信号变化,检测电气设备异常振动状态。实验表明：该方法能够在较短的时间内,准确检测出高压电气设备潜在的异常振动隐患,检测准确率达到98%以上,检测效果显著。     

线激光散斑检测弹幕武器炮口振动测量方法

为了解决在弹幕武器射击时的恶劣环境下,频域分布复杂的炮口振动信号测试难题,采用线激光散斑场光电检测方法,研究了振动信号与输出电流数学关系,分析了基于雪崩光电二极管的光电检测电路噪声与幅频特性,提出了一种基于身管表面线激光散斑效应的炮口振动测量的方法,并进行了25m远处的振幅在微米级、频率为50Hz~16kHz振动信号的检测实验。结果表明,线激光散斑检测炮口振动振幅在微米量级。该测量方法具有频率响应范围宽、测量距离远、灵敏度高等优点,实现了远距离、宽频域振动信号的检测。     

分布式光纤传感信号高识别率技术研究

为提高基于相敏光时域反射计的分布式光纤声传感系统对振动信号的识别速度与识别准确率度,本文提出使用端点检测对光纤传感振动信号进行预识别的方法。该方式首先使用小波阈值折衷去噪对振动信号进行去噪处理,然后使用基于短时能量与短时过零率的端点检测方式对采集到的振动信号进行检测,如果检测到振动信号中存在有振动,则使用Resnet18网络对振动类型进行进一步的识别;若未检出振动信号,则将振动信号判定为噪音,不再进行进一步的检测。实验证明该方式能有效降低分布式光纤声传感系统对振动信号的识别时间,并且通过使用Resnet18网络对一维振动信号进行识别提高了对振动信号的识别准确率,对噪音信号的识别时间降低为3.5 ms,对振动信号的平均识别准确率达到96.3%。     

相位敏感光时域反射计的高频振动检测

相位敏感光时域反射计(φ-OTDR)可以有效地检测光纤的振动信息,但受传感光纤长度的限制,可检测的振动频率范围一般在几百赫兹到几千赫兹之间。为了提高振动检测范围,组建了基于外差相干检测的φ-OTDR系统,采用I/Q解调方法获得传感光纤散射光信号的相位信息,对此相位信息在空间域与时域上相继进行差分相位解调,从而实现对光纤中高频振动信号的分布式检测。理论上分析了高频振动检测方案的可行性,并在实验中有效解调出了频率为500 kHz的振动信号,传感距离达到了23 km。     

基于随机森林的机载设备异常振动故障检测方法

机载设备异常振动故障检测对于系统安全运行具有重要意义。为此,该研究基于随机森林算法设计了一种机载设备异常振动故障检测方法。安装振动信号收集装置,利用机载设备发射振动信号并传输至故障调节中心,通过匹配故障编码分类故障原因。利用随机森林算法,在决策树训练的过程中完成样本分类。模拟故障检测程序,加强内部数据运算管理性能,获取精准程度较高的检测数据,连接主系统与检测系统,减少数据检测所需时间。实验结果表明,该方法能够精准地确定故障样本,与传统检测方法相比,其准确率提高了20%以上,更适合应用到实际异常振动故障检测工作中。     

基于微振动增强的伪装人体检测算法

伪装人体检测在视频监控领域具有重要的研究和应用价值.本文针对目前基于图像表层特征提取的伪装人体检测方法无法有效检测出没有明显移动的伪装人体目标,充分利用了人体目标具有一定范围呼吸率的独特特性,提取并增强伪装人体的微振动特征,利用振动特征实现了伪装人体目标进行检测.首先,提出了自己的伪装人体视频数据集和基于微振动特征的伪装人体检测模型;其次,利用训练集估计伪装人体目标的最优呼吸率区间,利用估计的最优呼吸率区间增强了视频中伪装人体的微振动;最后,根据增强了微振动的视频和提出的检测模型,实现伪装人体目标的定位检测,并通过图像形态学去噪后处理降低检测结果的噪声.本文提取微振动特征的检测算法通过充分的消融实验和对比实验进行了验证,在提出的视频数据集上,检测效果IOU达到了 0.526,Precision达到了 0.738,优于其它图像特征最先进的检测方法.     

Frequency notched printed slot antenna with parasitic open-circuit stub

A new frequency notched ultra-wideband microstrip slot antenna with a parasitic tuning stub is proposed. The antenna is similar in configuration to a conventional microstrip slot antenna; by introducing a parasitic open-circuit tuning stub, flexible frequency notched function is achieved. Several properties of the antenna, such as frequency notched function, antenna transfer function and gain, have been investigated. As is reported, the operation bandwidth of the antenna is 2.91-11.16 GHz, in which a frequency notched band of 5.10-5.85 GHz has been achieved. Furthermore, good ultra-wideband linear transmission performance over the entire operation frequency range has also been achieved.     

具有陷波功能的超宽带缝隙天线的设计与研究

提出了一种具有陷波功能与分形调谐支节的新型超宽带缝隙天线.该天线的结构类似于一般的微带缝隙天线,通过采用分形调谐支节引入半波长谐振结构,使得该天线不仅具备了超宽带缝隙天线的优点,还具备灵活可调的陷波功能.通过计算、测量和尺度放大实验,充分考察了天线的频域特性.实验结果表明该天线的工作频带为2.66～10.76 GHz,在4.95～5.85 GHz频段上具有陷波功能,同时具有相对稳定的辐射方向性和近似的全向特性.该研究对设计小型超宽带天线具有一定的价值.     

Frequency notched ultra-wideband microstrip slot antenna with fractal tuning stub

A frequency notched ultra-wideband (UWB) microstrip slot antenna with a fractal tuning stub is proposed. The antenna is similar to a conventional microstrip slot antenna, and by introducing a fractal tuning stub, frequency notched function is achieved. The antenna was studied experimentally regarding impedance bandwidth, radiation patterns and gain. The operation bandwidth of the antenna is from 2.66 to 10.76 GHz, in which a frequency notched band from 4.95 to 5.85 GHz was achieved, along with good radiation performance over the entire frequency range.     

基于LTCC 技术的Ka 波段频率合成器

本文介绍了把LTCC 技术和频率合成技术结合起来实现的Ka 波段频率合成器,采用带小数分频的双环结构同时实现了低相位噪声和高频率分辨率,并结合LTCC 技术,在表面安装有源器件,无源器件集成在基片内部,这样可以进一步提高系统集成度,实现小型化目标。该频率合成器输出频率为34.8GHz-35.2GHz,步进2MHz, 相位噪声为-5dBc/Hz@1kHz,-80dBc/Hz@10kHz,-90dBc/Hz@100kHz,通过合理布局,该频率合成器面积仅为42mm×49mm,与文献[2]相比面积缩小了37%。     

InP Gunn oscillators in V-band

Output powers of 200 mW and efficiencies up to 6.5% have been achieved with CW InP Gunn oscillators in V-band (50?75 GHz). Fixed frequency as well as frequency tunable oscillators have been developed. Tuning bandwidths of 19% and 6.1% have been achieved with mechanical and varactor tuning, respectively.     

一种用于光学条纹相机的种子源设计

介绍了一种基于锁相环及频率合成方法产生高重复频率正弦同步扫描种子源产生技术。利用锁相环实现了正弦信号与触发光脉冲的同步跟踪, 并通过频率合成实现对正弦小信号的频率、相位、幅度的调制。调制相位可实现扫描时间的延迟, 调节振幅可实现不同扫描速度。电路系统进行了实验测试, 获得频率可达250 MHz、时间抖动小于10 ps的稳定正弦同步扫描种子源, 证明设计达到了预期目标, 满足光学条纹相机对种子源频率、幅度、抖动的高精度需求。     

An 18-34-GHz dynamic frequency divider based on 0.2-μmAlGaAs/GaAs/AlGaAs quantum-well transistors

The design and performance of a dynamic frequency divider was presented. This digital IC demonstrates the ability of the authors' AlGaAs/GaAs/AlGaAs quantum-well FETs with gate lengths of 0.2 μm. Stable operation was achieved in the frequency range from 18 GHz up to 34 GHz with a power consumption of 250 mW. To the authors' knowledge, this is the best result ever reported for HEMT circuits, and is similar to the frequency limit achieved by use of AlGaAs/GaAs HBTs     

A 20-GHz frequency divider implemented with heterojunction bipolar transistors

This paper reports a high-speed frequency divider implemented with AlGaAs/InGaAs/GaAs heterojunction bipolar transistors (HBT's). The divide-by-four static frequency divider was fabricated with a fully self-aligned dual-lift-off HBT process. A maximum operating frequency of 20.1 GHz was achieved. This is the highest frequency ever reported for static frequency dividers.     

Resolution of sidebands in a semiconductor laser frequency modulated by ultrasonic waves

Frequency modulatlon or a semiconductor laser via ultrasonic waves is achieved at a modulating frequencyomega_{m} - 150MHz for CW operation at 4.2°K. Individual sidebands are resolved whose variation with pressure agree well with theory, indicating that little distortion is present. A modulation index of 6 is achieved corresponding to a frequency deviation of 900 MHz and an acoustic pressure of 3 atmospheres. Under pulsed operation at 4.2°K and 77°K frequency modulation is observed as a blurring of the laser frequency.     

利用偏振光谱对外腔式半导体激光器实现无调制锁频

将激光器输出频率相对于合适的参考频率标准进行锁定,可以有效地抑制激光器的频率起伏,提高激光器的频率稳定度。对铯原子偏振光谱进行平衡探测,当偏振光谱透射方向与偏振分束棱镜(PBS)偏振面之间的夹角选择合适时,平衡探测后的输出信号即为铯原子D2跃迁线的色散形鉴频信号。实验上实现了波长为852 nm的外腔式半导体激光器对应于铯原子6S1/2(F=4)→6P3/2(F′=5)超精细跃迁线的频率锁定。研究获得在50 s内激光器频率起伏小于±250 kHz,较相同时间内激光器自由运转时的频率起伏3 MHz有显著改善。这种频率锁定的方法不需要对激光器进行调制。