一项具国际先进水平的小波理论应用成果

利用国家自然科学基金资助项目“工程信号处理中的小波基与小波变换信号分析仪系统的研究”中的理论成果－波直接变换理论,小波基二次采样方法和小波基库,完成了面向工程背景的波波信号分析系统的技术设计,从而使我国有机会首先研制智能化波变换信号分析仪。     

基于多普勒效应的超声波测振系统设计

连续超声波束遇到振动物体表面会产生多普勒效应,文中据此设计了超声波测振系统,其主要由超声波发射接收模块、数据采集和信号处理模块等组成。发射探头发出超声波后,接收探头获得由振动物体表面反射的超声波信号,通过数据采集卡转换为数字信号,再采用微分鉴相方法获取原振动信号,实现物体的振动测量。最后,对该超声波测振系统进行了实验,结果证实了该超声波测振系统的有效性。     

基于矢分数阶傅立叶变换的旋转机械故障诊断方法的研究

论述了如今流行的非平稳信号处理的方法的基本思路,指出分数阶傅立叶变换的独特之处.然后结合旋转机械故障诊断中一般均是采用双通道采集信息,利用全信息融合的方法提高诊断的正确率的情况.提出矢分数阶傅立叶变换的旋转机械故障诊断方法,并利用调频信号加以验证.     

光干涉绝对重力仪测量A类不确定度优化

光干涉绝对重力仪采用迈克尔逊干涉仪监测被测落体的下落位移。干涉仪的参考棱镜需相对于地球中心静止,然而置于地面上的参考棱镜会随着地面振动,这将使干涉法所测的落体相对于地球的位移变化有偏差,直接影响重力仪单次测量数据的准确性,同时增大了多次测量数据的分散性。因此,针对NIM-3A型绝对重力仪提出了全新的测振补偿法,利用高精度测振传感器监测地面振动,并将它补偿到干涉法监测的被测落体下落位移上。实验结果表明:测量结果的A类不确定度优化了7.8倍,且未出现系统偏差。该方法在未出现系统偏差的情况下,有效提高了单次测量数据的准确性,减小了多次测量数据的分散性,优化了测量结果的A类不确定度。     

串并转换思想与绝对式时栅传感器的频响特性研究

在分析绝对式时栅位移传感器频响特性的基础上，介绍了一种在数字信号处理电路中的数据串并转换思想，并提出了一种基于串并转换思想的绝对式时栅信号处理电路设计方案。信号处理电路采用了复杂可编程逻辑器件（CPLD）芯片，预处理电路将测头信号进行模数转换后，经可编程多路切换器模块处理，自适应地将原始测头信号分别转换为对应的多路并行信号，各路对应的分频信号通过比相电路及传感器信号处理电路模块运算后转换为绝对位移脉冲测量信号，最后将多路绝对位移脉冲测量信号进行并串转换操作输出测量值。对信号处理电路进行了仿真，结果证明，该方法可大大提高时栅位移传感器的频响特性，从而为绝对式时栅位移传感器提供了一种应用于动态测控系统的解决方法。     

自适应提升小波变换在心音信号预处理中的应用

通过构造提升小波变换的预测滤波器和更新滤波器,将自适应提升小波变换用于心音信号的预处理,提升小波变换不仅保留了小波变换在信号处理中的优势,而且可以提高信号处理的速度,可以在心音信号的实时处理中起到很好的去噪效果.通过仿真实验对实际采集的几十组心音数据进行了去噪处理,结果表明,该方法在去噪效果和处理速度上都有着明显的优势,在心音的实时采集中有很重要的应用价值.     

用于微机电系统运动检测的激光差动多普勒技术

提出了能够检测微机电系统器件面内瞬时运动的方法，建立了测量微机电系统谐振器面内运动速度和位移的差动激光多普勒系统。在光路中引入了电荷耦合器件监控系统，可以观察被测器件微小结构的调整和振动情况。使用信号处理电路从光电接收器输出的高频调制信号中分离出多普勒信号，并用时频分析算法从多普勒信号中提取出速度信息，再通过积分获得位移。测量了微机电系统谐振器的面内振动，测量结果的离散度误差为2．512μm。     

An Application Achievement of Wavelet Transform Theory with International Advanced Level

利用国家自然科学基金资助项目“工程信号处理中的小波基与小波变换信号分析仪系统的研究”中的理论成果——小波直接变换理论、小波基二次采样方法和小波基库,完咸了面向工程背景的小波信号分析系统的技术设计,从而使我国有机会首先研制成功智能化小波变换信号分析仪。小波变换独具的“局部化”特性,使小波信号分析仪成为探测和识别奇异信号和分析非平稳随机信号的有力手段,并己成为动态测试与分析仪的发展方向。     

光纤传感器在涡轮轴向位移检测中的应用研究

以光纤传感原理为基础，采用一种强度补偿型反射式光纤位移传感器，借助光纤本身的优势，实现涡轮机轴向位移的实时监测。系统包括光源及其驱动电路、光纤传输通道、信号处理电路和信号输出系统。通过双路接收的方法消除因光源发光功率波动、光纤损耗变化以及环境干扰光等因素对测量结果的影响。采用稳压源驱动和温度补偿保证光源发光的稳定性，进行转速监测以补偿速度变化引起的误差。采用单片机完成被测信号的识别和处理，提高了测量的精度。     

基于小波变换的超声波液压测量系统

介绍了小波变换在超声波非插入式液压测量系统的应用。通过小波变换,可以实现对含有噪声的超声波测压信号的消噪处理,较为准确地检测到超声波波至点的位置。仿真结果表明,该方法可以大大提高超声测压系统的测量精度,对液压系统的快速故障定位和压力的准确检测提供重要依据。     

A fiber optic methane sensor based on wavelength adaptive vertical cavity surface emitting laser without thermoelectric cooler

Based on Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) technique and the feature of Vertical Cavity Surface Emitting Laser (VCSEL) wavelength scanning range up to dozens of nanometer, methane detection technique based on wavelength adaptive VCSEL without Thermoelectric Cooler (TEC), is proposed, then the laser methane sensor system design is followed. The reliability experiments study under variety of environments in laboratory, such as temperature impact test, damp heat, and cyclic and dusty impact test, were carried out. And then the test data and some analysis were given. These data verified the feasibility of the wavelength adaptive technique, and these data showed the laser methane sensor can provide long working time without any calibration, and they have the advantages of high accuracy and stability.     

Signal processing circuit of laser gyro based on FPGA and DSP

This is a paper about laser gyro sign a l processing circuit which is designed based on field-programmable gate array(FPGA) and digital signal processor(DSP).Through a pre-amplifier circuit,FPGA and DSP,a weak current signal is converted and transferred,then sent to the computer to display the final results.Through the laser gyro performance te sting,the obtained results coincide with those of the existing methods.Thus th e d esigned circuit realizes the function of laser gyro signal processing.     

基于垂直腔面发射半导体激光器的自混合测速实验

针对激光自混合速度传感应用,采用新型垂直腔面发射激光器作为自混合干涉系统光源,对采用不同散射表面类型和工作电流所获得的自混合测速实验结果进行了研究.研究结果表明,黑色相纸材质的散射表面会对自混合信号产生不利影响;选择激光器的工作电流在阈值电流1～1.4倍时能获得较大且稳定的自混合信号.考虑该测速系统实际应用中存在开机预...     

金属有机化合物汽相淀积技术制备布拉格反射镜确定外延厚度的方法

外延膜层厚度的精确性对垂直腔面发射激光器(VCSEL)是十分重要的。应用传输矩阵方法分析了厚度偏差对半导体布拉格反射镜(DBR)反射谱的影响,并利用这种影响提出了一种金属有机化合物汽相淀积(MOCVD)制备布拉格反射镜精确确定外延厚度的方法。据此,应用MOCVD生长了980 nmVCSEL外延片,其反射谱中心波长为982 nm。结果表明,应用这种方法能够实现材料厚度、MOCVD系统生长参数的定标以及为VCSEL的材料生长提供可靠的依据。     

垂直腔面发射激光端面泵浦的高能量调Q Nd:YAG激光

采用垂直腔面发射激光端面泵浦Nd∶YAG获得了高能量的1 064 nm调Q激光输出。与边发射半导体激光相比,垂直腔面发射激光具有各向发散角相同、波长随温度漂移小等优点,更适合用作泵浦源以产生高效率、结构紧凑的激光。泵浦能量为200 mJ时,产生了最高45 mJ的1 064 nm激光输出,光光转换效率达到22.5%,激光脉宽为8 ns,发散角为1.2 mrad。基于模拟计算优化了Nd3+掺杂浓度,通过采用低浓度的Nd∶YAG晶体减小泵浦端面增益,从而有效抑制了影响调Q激光能量提高的自激振荡,为获得高能量的端面泵浦调Q激光输出提供了有效的技术手段。     

脉冲激光测距中信号处理系统嵌入式设计与实现

脉冲激光测距是一种技术先进、应用广泛的测距技术。介绍采用嵌入式设计实现基于脉冲激光测距原理的测量系统,着重论述了以可调节增益放大器和高速模数转换器为基础的电路设计,给出了硬件和软件的设计方法,实现了高精度时间间隔测量,并研制了专用的嵌入式检测仪器,具有良好的测距效果。该电路成本低、测量精度高,特别适合于大批量生产、低成本要求的应用。     

面向CPT铷原子钟频率合成器优化

采用锁相环频率合成技术产生3.417GHz微波频率并对其优化,相位噪声为-104.75dBc/Hz@100kHz,将优化后的锁相环频率合成器加载到VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser垂直腔面发射激光器)上对驱动电流进行幅度调制,使VCSEL产生具有特定光频差的高度相干双色光,测试原子对±1级边带的多普勒吸收峰,通过改变微波信号的功率从-10dBm到+8dBm,测试在不同温度下改变微波功率对多普勒吸收峰的影响,找到对应工作温度下最佳的微波功率使得铷原子对±1级边带吸收峰最大,测得温度在64℃、65℃、66℃时,最佳微波功率分别为-3dBm、-1dBm、3dBm,为后续CPT(Coherent Population Trapping相干布局囚禁)信号测试奠定基础。     

激光干涉仪的信号处理系统——激光干涉仪技术综述之三

介绍了激光干涉仪的信号处理方法,分析了单频激光干涉仪中消除直流漂移的方法,双频激光干涉仪中的减法器、频率解调、相位解调技术的特点。     

小型化弹丸速度测试系统

提出了一种基于光幕测速和单片机数据处理的小型化的弹丸速度测试系统。采用半导体激光器、光电探测器、原向反射屏形成大面积光幕测试区,当弹丸穿越光幕时,光通量的变化被光电探测器转变为电信号,经过比较电路后送入单片机进行数据处理,并由LED进行速度显示。文中对测试原理和测试系统的光学设计单元、信号处理单元及数据采集、显示单元进行了介绍,并对该系统进行了壬7．62mm弹丸速度测试,给出了测试数据。试验表明,该测速系统具有灵敏度高、体积小、成本低、使用方便、灵活、工作可靠等优点。     

垂直腔面发射激光器温度控制装置的设计

介绍一种VCSEL(垂直腔面发射激光器)激光二极管温度控制装置的设计.该装置采用了圆筒形的热沉、圆筒形TEC(热电制冷器)和冷却板,把激光管置于圆筒形的冷却板之内,由于圆筒形的热沉、TEC和冷却板与激光二极管接触面积较大,所以无形中提高了温度控制系统的散热和加热效率,从而提高了系统的温度稳定性和控制范围.