半导体激光微小振动实时反馈式干涉测量仪

提出了一种带有反馈系统的半导体激光正弦相位调制干涉仪。该干涉仪可以实现对微小振动的高精度实时测量。通过一个简单的信号处理系统对干涉信号进行分析 ,获得实际振动的振幅和频率。由于引入反馈系统 ,减低了测量误差 ,排除了环境噪声的影响。给出了具体的理论分析和实验结果     

采用后向瑞利散射空间差分的周界安防分布式振动监测

提出了应用于周界安防的基于后向瑞利散射光空间差分干涉的光纤分布式振动传感监测方案。环境振动信号引起传感光纤的相位变化,含有相位信息的后向瑞利散射信号注入到非平衡迈克尔逊干涉仪,实现了后向瑞利散射信号的空间差分干涉,光纤分布式振动传感监测完成相位信号的解调,提高了系统的灵敏度。该系统能够实时监测入侵者的行走路线和速率以及模拟挖掘的距离的判断,实现了15 dB的信噪比以及35 m的探测距离。     

利用正弦相位调制干涉仪探测声辐射激励的固体表面微振动

为了提取固体表面的微振动信息,本文提出了一种基于正弦相位调制干涉仪和实时归一化PGC-DCM算法的探测方法。采用归一化PGC-DCM算法实现载波相位调制深度和载波相位延迟的计算,然后对正交干涉信号分量进行预归一化,再经过运算消去干涉信号条纹的对比度系数,实现正交干涉信号分量的完全归一化,最后利用微分交叉相乘原理实现干涉信号相位的解调。利用数值仿真证明了解调算法的有效性,并在光学暗室环境中搭建了一套正弦相位调制干涉系统,对多种不同频谱特征的固体表面微振动进行探测实验和信息解调;实验结果表明,所提方法能够准确探测固体表面的微振动信息,在3 kHz的被测微振动频率范围内,干涉信号相位解调的平均信噪失真比为33.0956 dB,动态范围优于22.75 dB。     

单频长基线激光干涉仪的在线稳定性监测方法

研究了一种长基线激光干涉仪的在线稳定性监测技术,可用于纳米量级的位移和振动测量。构建了一个臂长22m的激光干涉仪用于位移和振动测量。基于相位生成载波(PGC)解调技术,通过在相位调制载波中增加已知频率、固定幅值的指示信号,利用指示信号的幅度变化,实现激光干涉仪的工作状态监测,以及测量环境的变化与波动的指示。实验结果表明,加入已知幅度频率的指示信号可以实现激光干涉仪在线运行状态的监测。该方法的优点是没有增加硬件负载,可实现激光干涉仪的在线稳定性监测,简化了干涉仪调试过程,提高了运行效率。     

非平衡干涉检测光纤光栅高频振动传感研究

采用非平衡Mach Zender干涉仪检测光纤光栅高频振动传感测量,通过工作点控制消除了随机相位变化和光源起伏的影响,实现了40kHz频率范围内振动信号的检测.     

复合光源实时微振动干涉测量仪

提出了一种新的实时微振动激光干涉测量仪。通过采用复合光源和反馈系统，有效地消除了激光二极管-正弦相位调制(LD-SPM)干涉仪中由电流调制所带来的测量误差和外界干扰所带来的影响，实现了物体微振动的纳米精度实时测量。     

基于3×3耦合器的环型Sagnac干涉仪管道监测系统实验研究

利用基于3×3耦合器的Sagnac光纤干涉仪分布式 光纤振动传感器,构建管道安全监测系统,实现对长距离输油气 管道沿线进行实时安全监测,判断管道沿线是否有威胁管道安全的行为发生并进 行定位。监测系统采用环型结构 Sagnac光纤干涉仪,利用3×3耦合器对光信号相位有调制作用的特点,无需进行特定的相位 调制和解调,优化了光路,提 高了信号处理精度。给出了光波的相位调制和理想状态下外扰动行为的定位表达式,阐述了 系统的工作和定位原理。根据 光路设计和定位理论建立了Sagnac环型结构实时监测实验系统,开发了监测系统实验软 件,利用选定的扰动信号源, 通过外扰动行为产生的不同频率扰动信号对光信号产生调制,并对所接收的干涉光信号进行 分析和定位的实验研究,实验结果表明,对100～500Hz的外扰动信 号,定位计算结果最大相对误差为1.23%。本文构建的管道监测系 统 不仅能迅速地监测到高频的外扰动信号,还能有效地监测到低频的外扰动信号,为管道沿 线进行实时安全监测和对扰动位置的实时定位提供有效的技术保障。     

金属环封装低频光纤布拉格光栅振动传感系统研制

研制了一种金属环封装的单柱体芯轴式光纤布拉格光栅(FBG)振动传感器,搭建了基于非平衡迈克耳逊干涉仪相位载波调制(PGC)解调技术的FBG振动传感器解调系统,实现了低频振动信号的高精度实时解调,并分析了各参数对传感器谐振频率和灵敏度等特性的影响。实验结果表明,研制的FBG振动传感器谐振频率为388Hz,在10～200Hz频率范围内,传感器的加速度灵敏度约为81pm/g,且加速度响应平坦,起伏小于1dB,与理论分析结果基本一致。研制的振动传感器可实现200Hz以下低频振动信号的实时检测,解调系统的波长检测精度为1.07×10-3 pm,最小可检测加速度为1.3×10-5 g。     

基于虚拟基线的干涉仪测向改进方法

复杂电磁环境下对复杂电磁信号进行测向是电子信息侦测的必要手段。并针对传统数字相位干涉仪解模糊和天线布设等技术问题,根据干涉仪测向基本原理,提出了一种基于虚拟基线的相位干涉仪方法,并利用大数判决准则对干涉仪测向估计方法进行了改进,改善和提升了测向性能。通过理论分析与仿真验证了该干涉仪设计与改进方法的有效性、可行的,同时该方法有利于工程实时实现,对实际工程应用有重要的参考意义,尤其是多长基线和多种天线阵形式的干涉仪系统。     

基于相位光时域反射的光纤分布式声波传感研究

文中提出了一种光纤分布式声波传感方案。作用在传感光纤上的声波信号导致后向瑞利散射光的相位变化,将含有声波信息的后向瑞利散射信号注入到迈克尔逊干涉仪,并采用相位载波解调算法解调出相位信息。实验中采用压电拉伸器模拟声波振动,分布式声波传感系统实现了10 m的空间分辨率以及平坦的频响。     

空间载波相移法用于全息CT测量气体温度场

为了能从干涉图像中快速识别相位,将空间载波相移法用于实时全息检测,以电热丝周围的气体为研究对象,采用单次曝光法作了实时全息实验,获得两种干涉图像,结合全息CT技术,均得到了待测气体的温度场.研究结果经比较表明,该方法在实时全息干涉测量中,不但可行,而且准确度高,便于实际应用.     

一种用于空时自适应处理的并行计算模型

在分析各种空时自适应处理(STAP)算法特点的基础上,提出了一种用于STAP的并行计算模型.进而深入分析了STAP系统的实时特性,分析发现,要减少系统延时,一是必须尽量减少计算或者通信时间,二是充分利用前批数据的计算结果和相关先验知识;而要增大吞吐率,一是增加处理器流水线条数,二是避免出现瓶颈阶段.基于该模型,已成功开发了多种实际系统.     

液晶电视(LCTV)的光学调制特性及其应用

采用光学干涉法和透射法分别测试了爱普生 Epson 液晶电视 L CTV 的位相和振幅调制特性 ;给出了采用 L CTV的计算全息实时再现和实时光学匹配滤波相关识别的实验结果     

一种实时数据流认证方案

数据源认证是信息安全体系中的重要部分,在实时数据流的认证过程中,认证速度和效率是两项重要指标。文章在数字摘要和数字签名技术的基础上,根据实时数据流的传输特点,设计了一种并行处理的实时数据流认证方案,并从传输密度和认证窗口两方面进行了性能分析。这一方案提高了实时阶段的效率,适合于在不安全网络上对实时数据流进行认证。     

An integrated routing and admission control mechanism for real‐time multicast connection establishment

There are two major difficulties in real‐time multicast connection setup. One is the design of an efficient distributed routing algorithm which optimizes the network cost of routing trees under the real‐time constraints. The other is the integration of routing with admission control into one single phase of operations. This paper presents a real‐time multicast connection setup mechanism, which integrates multicast routing with real‐time admission control. The proposed mechanism performs the real‐time admission tests on a cost optimal tree (COT) and a shortest path tree (SPT) in parallel, aiming at optimizing network cost of the routing tree under real‐time constraints. It has the following important features: (1) it is fully distributed; (2) it achieves sub‐optimal network cost of routing trees; (3) it takes less time and less network messages for a connection setup. Copyright © 2001 John Wiley & Sons, Ltd.     

实时集群计算技术在相控阵雷达中的研究

大型相控阵雷达需要跟踪测量多达数百批目标 ,为此要求其控制计算机必须具备高性能实时数据处理能力。该文在一个应用中的实时集群计算机上仿真相控阵雷达数据处理过程 ,研究运用实时集群计算技术构建相控阵雷达控制计算机系统时其并行计算实现方法 ,并分析系统实时性、可靠性、实时可用性和并行计算加速比等因素     

DDC-OMDC: Deadline-based data collection using optimal mobile data collectors in Internet of Things

Mobile data collectors (MDCs) are very efficient for data collection in internet of things (IoT) sensor networks. These data collectors collect data at rendezvous points to reduce data collection latency. It is paramount to determine these points in an IoT network to collect data in real time. It is important to consider IoT network characteristics to collect data on a specific deadline. First, the disconnected IoT sensor network is a real challenge in IoT applications. Second, it is essential to determine optimal data collection points (DCPs) and MDCs simultaneously to collect data in real time. In this study, Deadline-based Data Collection using Optimal Mobile Data Collectors (DDC-OMDC) scheme is proposed that aims to collect data in a disconnected network with the optimal number of mobile data collectors in a specific deadline for delay-intolerant applications. DDC-OMDC works in two phases. In the first phase, the optimal number of MDCs is determined to collect data at the optimal data collection points to guarantee one-hop data collection from each cluster. The optimal mobile data collectors are determined using optimal DCPs, data collection stopping time, and a specific deadline. In the second phase, the optimal data collection trajectory is determined for each MDC using the nearest neighbor heuristic algorithm to collect data in real time. The simulation results show that the proposed scheme outperforms in collecting data in real time and determines optimal mobile data collectors and optimal data collection trajectory to collect data in a specific deadline for delay-intolerant applications.     

Probing Amplitude, Phase, and Polarization of Microwave Field Distributions in Real Time

A coherent (homodyne) detection system is used to map field distributions in real time. A key feature is the use of an electrically modulated (10-kHz) dipole scatterer which is also mechanically spun (150 Hz) to create an amplitude- and phase-modulated backscattered field. The system is monostatic. The backscattered field is coherently detected by mixing with the CW reference. A phase-insensitive detector is used, comprised of two balanced mixers which are fed in quadrature phase by one of the RF inputs followed by a phase quadrature combiner. The resulting amplitude and phase of the 10-kHz output are proportional to the square of the RF field component along the instantaneous axis of the spinning dipole. Both are measured simultaneously and independently in real time. From these, the polarization properties can also be found, so the field is uniquely described. The system's application to scanning the E-field transmitted through Iossy, nonhomogeneous and anisotropic media (e.g., wood) is demonstrated. Other applications besides nondestructive testing are microwave vector holography, nearfield antenna measurements, and inverse scattering.     

基于相位线性度的ISAR非平稳目标成像时间选择新算法

该文针对非平稳旋转目标ISAR成像时间选择问题,提出基于相位线性度准则的成像时间选择新算法。首先详细分析了目标非平稳旋转时散射点的相位特性,提出适合目标成像的运动条件;然后基于目标平均距离像提取两个特显点距离单元信号,共轭相乘去除平动相位,相位解缠并曲线拟合得到转动相位,进而评价不同时间段转动相位的线性度,选择线性度大的时刻为成像时间。最后用仿真和实测数据验证了该方法的有效性。     

一种基于m序列的图像随机加密与实时传输方案

提出了一种基于m序列的图像随机加密与实时传输方案。在加密时用m序列构造的相位函数取代了双相位输码方法中用作密钥的随机相位掩模，极大地压缩了密钥的数据量，使密钥的传送更加方便快捷。并在前有基础上加以改进，可以轻松地加密彩色图像。在完成加密后，可实时地在网络上传送加密图像，在接收端进行解密。最后进行了计算机模拟实验，实验结果表明该方案是可行的，并且易于实际应用。