零差激光测振系统中含噪多普勒信号处理方法

针对零差激光测振系统中多普勒信号的噪声导致信号正交校正困难、增大测量误差的问题,提出了含噪多普勒信号处理方法。首先利用平滑滤波对两路含噪多普勒信号进行降噪处理,再通过最小二乘法对非正交多普勒信号进行校正,然后采用单位圆校正算法二次校正成正交信号,最后利用微分相除积分操作解调出振动信号。实验结果表明,本文方法能有效解调振...     

新型声光通信激光多普勒信号的鉴频电路

根据激光多普勒测振技术进行声光通信的工作原理,设计一种新型、小型激光多普勒测振信号鉴频电路。该电路根据外差探测原理,本地振荡器输出信号与探测信号混频得到一路信号,经90°移相后的本地振荡器输出信号再与探测信号混频得到另一路信号,利用这两路信号得到了多普勒频移量和声源振动的频率。利用扬声器激发的水面模拟振源进行实验,表明该电路可有效测量的振动频率范围为300 Hz~10 kHz,证明可用于水下光声通信。     

面向大振幅、长周期振动校准的零差正交激光干涉测振方法

针对零差正交干涉测量应用于超低频超大振幅标准振动台性能测试时非正交相移误差补偿困难、所需采样率极高的问题,提出了一种欠采样零差正交激光干涉测振方法。在设计消偏振分光测量光路的基础上,提出波片偏航调整方法,进行非正交相移误差的硬件实时补偿;提出基于运动状态预估的卡尔曼正交信号解调算法,对深度欠采样的干涉条纹进行相位信号解调,以大幅降低所需的采样率及产生的数据量。实验和仿真结果表明,文中方法可大幅降低零差正交干涉的非正交相移误差及其对波片角度偏差的灵敏度,且在测量超低频振动时,卡尔曼正交信号解调算法所需的采样率和每通道数据采集点数降低至奈奎斯特采样定理的0.056%。文中提出的欠采样零差正交激光干涉测振方法较好地满足超低频超大振幅标准振动测试的需求。     

一种新的固定单站多普勒无源定位系统

提出了一种仅基于多普勒频率的、能够实现对移动目标的方位、速度和距离快速测最的固定单站无源定位系统,其包含有一个旋转接收天线阵列和一根固定接收天线,由正交旋转天线阵列能获得二组多普勒频差和系统同步测最所需的周期信号,而由单根固定天线则能获得仅由目标运动所产生的多普勒频移信息.定位系统首先利用二组多普勒频差来估计目标所处的坐标象限,并由前置角和方位角之间的关联求得目标的方位角及其增最;同时,由二组多普勒频差还能得到辐射信号的中心频率,从而有助于利用多普勒频移对目标速度的快速测量与求解;最终应用二天线单元所得到的角度和速度信息即能求得目标的距离.     

一种基于复信号解调的生命体征探测雷达

雷达传感系统的非接触、隐蔽性、全天候测量的优势使其在婴儿、烧伤患者等特殊对象的生命体征探测方面具有良好的应用前景.文中针对探测过程中的空探测点问题和解调过程中的直流偏移问题提出了一种基于复信号解调的多普勒雷达系统设计方法.该方法将零中频正交解调结构输出的两路基带信号合成复信号,再对复信号进行快速傅里叶变换得到待测对象的...     

采用四象限探测器检测干涉条纹正交信号的新方法

将四象限探测器应用于激光干涉的测量领域,提出一种检测激光干涉条纹正交信号的新方法.利用四象限探测器的探测区域象限化特征,以及干涉条纹在探测单元内的矢量叠加原理,实现了干涉条纹的正交信号检测.实验表明,通过改变四象限探测器的旋转角度,可以简便地检测到条纹的正交信号.当检测不同周期的干涉条纹时只需旋转四象限探测器至适当角度,就可检测到相应周期干涉条纹的正交信号,并且采用了差分技术处理信号,从而有效地抑制了外界环境产生的噪声.与传统检测方法相比具有易于操作、抗干扰能力强等优点.     

基于PGC解调的激光多普勒语音检测系统

提出了一种可实现非接触、远距离、高灵敏度的激光多普勒语音检测系统.该系统采用压电陶瓷(PZT)对迈克尔逊干涉仪的参考信号进行调制,利用相位产生载波法(PGC)对干涉信号解调,提高了零差干涉法的抗干扰性,并且具有光路简单、成本低等优点.推导了干涉信号的解析表达式,数值分析了PGC解调参数的最优值.实验结果表明:该系统能动...     

一种新的固定单站多普勒无源定位系统

提出了一种仅基于多普勒频率的、能够实现对移动目标的方位、速度和距离快速测量的固定单站无源定位系统,其包含有。个旋转接收天线阵列和一根固定接收天线,由正交旋转天线阵列能获得二组多普勒频差和系统同步测量所需的周期信号,而由单根固定天线则能获得仅由目标运动所产生的多普勒频移信息。定位系统首先利用二组多普勒频差来估计目标所处的坐标象限,并由前置角和方位角之间的关联求得目标的方位角及其增量;同时,由二组多普勒频差还能得到辐射信号的中心频率,从而有助于利用多普勒频移对目标速度的快速测量与求解;最终应用二天线单元所得到的角度和速度信息即能求得目标的距离。     

一种频率特性测试仪的实现

文章介绍了一种运用正交解调原理,实现频率特性测试仪的方法。以51单片机来控制AD9854,产生两路频率范围为1MHz~40MHz且频率可设置的信号,两路信号正交（相角差90度）。其中一路信号通过待测网络,分别与原来的正交信号相混频。经过低通滤波器,产生两路I和Q信号,经过AD采样,单片机设计算法进行计算,得到待测网络的幅度和相位相应的特性。并通过显示系统进行显示。     

小波消噪在外差式激光多普勒振动测量中的应用

基于小波变换对外差式激光多普勒振动测量系统(HLDV)输出信号进行了噪声抑制性能研究。从外差式激光多普勒测振系统的测量原理出发,结合系统回波信号的特点,考虑测振系统中白噪声的影响,分析并改进了模极大值法和系数相关法两种小波消噪处理算法,并基于以往的阈值去噪算法,提出了新的阈值函数,重点分析了多尺度细化分析对还原原始信号特征及改善信号信噪比(SNR)的影响。结果表明,针对微振动目标运动特征提取,改进后的三种方法在振动信号的特征提取及噪声消除方面具备优异性能。     

雷达动目标极化散射矩阵瞬时测量技术

研究了雷达运动目标的信息获取问题,提出了运动目标极化散射矩阵瞬时测量方法。雷达正交双极化天线同时发射正、负调频斜率线性调频信号,目标的正交双极化回波分别与2个线性调频信号进行匹配滤波,利用正、负斜率线性调频信号的模糊函数特性测量目标时延和多普勒频移,通过求解线性方程组消除极化-多普勒耦合,精确得到目标极化散射矩阵的4个元素。该方法可以在单个脉冲周期内同时获取目标的距离信息、速度信息和极化信息。仿真实验验证了该方法的有效性。     

A low noise readout detector circuit for nanoampere sensorapplications

A readout detector IC has been developed which is capable of detecting nanoampere photo-current signals of interest in a high (microampere) background illumination or dc noise level (SNR=80 dB). The readout detector sensor IC processes transient signals of interest from a separate photo-diode pixel array chip. Low noise signal conditioning, filtering, and signal thresholding implement smart sensor detection of only “active pixels.” This detector circuit can also be used to perform signal conditioning for other sensor applications that require detection of very small signals in a high background noise environment     

线列红外偏振成像系统的设计

作为近年来偏振探测技术研究的新热点,焦平面分割型偏振探测器在增强目标与背景对比度和伪装目标识别方面具有明显效果。基于线列短波红外微偏振探测器,设计了一种以Jetson TX1 为处理核心的成像系统。该系统主要包括控制模块和处理模块。其中,控制模块由探测器驱动板和FPGA控制板构成〗,用于实现探测器信号AD转换和图像信号usb传输等;处理模块采用Jetson TX1平台,用于实现图像信号usb接收、积分时间调节、非均匀性校正、偏振度计算以及GPU并行算法。开展了目标场景红外与偏振成像实验,获得了分辨率为500×268的红外图像和红外偏振图像。     

Mobile direct-sequence spread-spectrum underwater acoustic communication based on improved differential energy detector

A Doppler estimation method based on the structural features of spread spectrum signal was proposed,which could achieve real-time Doppler estimation for received spread spectrum signals by energy detecting the result of matching correlation calculation of adjacent received spreading symbols.In addition,this method made full use of the spread spectrum processing gain and could do Doppler estimation under low SNR condition.Improved differential energy detector was further proposed,which can effectively deal with the rapid carrier phase fluctuation interference caused by Doppler effect and time-varying multi-path interference by detecting the output energy of two correlators.Simulation verified the robustness of improved differential energy detector algorithm and the Doppler estimation method based on spread spectrum signal.At-sea data shows that improved differential energy detector combined with the proposed Doppler estimation method can achieve low bit error rate communication for direct-sequence spread spectrum underwater acoustic communication with large time-varying Doppler interference when SNR is ?10 dB.     

Fast analysis for electromagnetic band gap waveguides using compact finite-difference-time-domain method

A fast analysis method, cell modified compact finite-difference time-domain method (CMC-FDTD), is presented to analyze the performance of electromagnetic band gap waveguides. The method calculates band diagrams in orthogonal coordinate system by translating nonorthogonal lattice to orthogonal lattice. It has highly stability for calculating dielectric and metallic material, either TE or TM mode, and reduces the requirement for memory. The comparisons are made among two numerical results and experimental one to validate the method.     

一种60GHz毫米波全双工光纤无线通信系统

为了实现有线信号和无线信号的同时传输,采用将有线信号和无线信号分别在两个正交的偏振态中构造混合网络的方法,用非对称输入的双臂马赫-曾德尔调制器来产生无线信号中的毫米波;利用相位调制器实现差分相位键控调制格式,以便在上行链路中实现载波重用有线信号,分别将调制后两个正交偏振态信号耦合到同一光波长上经过光纤传输至基站。在基站处将两个正交偏振态的信号分离,携带无线信号光载波经光电检测放大后由天线传输出去,而携带有线信号光载波分为两路,一路经过平衡检测器检测得到有线信号,另外一路应用到上行链路中实现载波重用。通过OPTICSYSTEM软件进行了理论分析和实验验证,得到了10Gbit/s有线信号和60GHz无线信号通过光纤传输50km后的眼图。结果表明,该方案传输效果很好。     

线列TDI型红外探测器组件坏元替代方法

国产线列TDI型红外探测器组件在红外系统中的应用越来越广泛,但由于加工材料和制造工艺等因素的影响,探测器组件存在坏元,将造成图像质量下降,图像灰度分布失真,进而影响红外系统的性能。本文介绍了576×6线列TDI型红外探测器组件的读出电路坏元替代方法,采用该方法可进行线列TDI型红外探测器组件通道内的坏元替代,提高图像质量。     

基于平方律检波的二相编码信号 分段相关-视频积累方法研究

分析了载波多普勒下基于平方律检波的二相编码信号的分段相关-视频积累检测方法,推导了处理损耗公式.采用最大处理损耗最小化准则,分析了总积累时间给定和检测性能指标给定两种情况下最优中频积累时间的计算方法和变化规律.研究结果可用于指导扩频通信和导航系统接收机的设计.     

Polyphase code design for Orthogonal Netted Radar systems

Orthogonal netted radar systems (ONRS) can fundamentally improve radar performance by using a group of specially designed orthogonal signals. A novel hybrid algorithm is proposed to numerically optimize such orthogonal polyphase code sets. The proposed algorithm integrates a statistical simulated annealing algorithm with the traditional iterative code selection method and is demonstrated to be effective for the design of polyphase signals used in ONRS. Some of the design results are presented and discussed. The effect of Doppler frequency shift on the performance of the designed signals is also investigated.