减小由光谱测量数据误差造成的薄膜光学参数反演不确定度的方法

基于对光谱测最数据中系统误差和随机误差的不同特性分析,提出了两种方法来分别减小其对薄膜光学参数反演测量精度的影响.方法一是利用薄膜光谱系数关于薄膜光学参数的一阶偏导数信息筛选数据点,选取偏导数符号相反的波段或入射角区域作为最佳测量数据点采集区域,以最小化系统误差引起的薄膜光学参数相对真实值的偏差大小.方法二是在实测光谱数据中注入独立同分布的随机噪声,利用基于偏差函数最小化方法的混合优化算法多次进行反演计算,将每次反演得到的薄膜光学参数估计值的统计均值作为薄膜真实光学参数的估计值,以减小甚至消除随机误差引起的薄膜光学参数不确定度.这两种方法不仅在提高薄膜光学参数测量精度上具有明显的实用价值,而且物理意义明确,町操作性强,不局限于特定波段和特定材料的薄膜光学参数测量,具有良好的普适性,可望在薄膜光学参数的准确测量技术中发挥重要作用.     

基于线阵图像传感器的新型空间滤波测速仪

为了实现对固体表面运动速度的高精度测量,建立了一套基于线阵图像传感器的新型空间滤波测速仪系统,提出了一种确定系统误差来源的新方法。图像传感器在系统中既作为探测器又作为空间滤波器使用,系统结构得到了很大的简化。在理论上对线阵图像传感器的空间滤波特性进行了分析,并设计了图像传感器的驱动电路、信号采集和预处理电路。测量了由高精度转台作为主动轮的传送带速度和日光灯的发光频率。实验结果表明,传送带速度测量精度在0.77%以内,11 min 内的测量不确定度为0.66%;而在不使用成像系统的条件下直接测量日光灯的发光频率时,测量不确定度在0.056%以内,提高了一个数量级。总之,该测速仪能够基本满足传送带表面运动速度测量的实时、非接触、稳定和高精度等要求。     

陆用组合导航中二维激光多普勒测速仪的标定方法

为了抑制车辆颠簸及载重变化对一维激光多普勒测速仪的影响,设计了一种二维激光多普勒测速仪。针对其使用过程中的误差参数,提出了一种差分全球定位系统辅助的Kalman滤波标定方法,并设计了车载组合导航实验验证了该方法的有效性。由补偿后的二维激光多普勒测速仪与陀螺数据航迹推算的最大水平位置和最大高度的误差分别为5.5m和0.36m。结果表明,该标定方法是有效的,补偿后的二维激光多普勒测速仪能大大提高导航的水平定位精度,且能给出高精度的高度信息。     

高功率微波场中In-BiCaVIG晶体的磁光记录特性

报道了铟铋钙钒铁石榴石 (In BiCaVIG)晶体在高功率微波场中的新颖磁光记录特性。In BiCaVIG晶体受峰值功率约 10 0MW ,频率约 10GHz ,脉宽约 5 0ns的高功率微波脉冲作用后 ,晶体的磁旋光角发生了变化。其变化的大小与晶体通光方向上的磁场峰值大小有关 ;旋光角变化的方向与晶体的初始磁旋光状态有关。这种记录着高功率微波峰值磁场的旋光状态的变化可以保持几天或更长时间 ,能够用静磁场消除。     

腔衰荡技术应用中的快速数据拟合

数据拟合是腔衰荡技术应用中极其关键的一个步骤,因为它一定程度上决定着腔损耗测量的精度和速度.在连续波腔衰荡技术应用中,探测器实际测得的信号并非理想的单指数衰减,而是表现为单指数衰减项和常数项之和.这种非线性模型的拟合常采用牛顿法或其改进法等非线性拟合方法进行,但这些方法计算量大、速度缓慢,而且还需要良好的初始条件.针对这种情况,在分析实际连续波腔衰荡信号的特点的基础上,本文对连续波腔衰荡数据拟合中的若干问题(模型建立、数据预处理等)进行了研究,采用加权最小二乘法来拟合线性化处理后的腔衰荡信号.实验表明,该拟合方法在减少运算量、提高拟合速度(至少6倍)的同时,能保证其拟合结果与非线性拟合结果之间误差不超过0.01ppm.     

高精度测频方法及其在四频激光陀螺中的应用

为了减小普通电子计数法测频时的±1量化误差,采用数字滤波来滤除量化噪声,设计了一种高精度测频电路.使用现场可编程逻辑阵列(FPGA)器件和VHDL语言设计了测频系统,对信号发生器所产生的标准信号的测量结果表明快速滤波基本消除了量化误差的影响,实现了高速、高精度测频.该方法具有等间隔测量的特点,已用于四频激光陀螺的测试研究.     

激光陀螺单轴旋转惯导系统多位置对准技术研究

激光陀螺单轴旋转惯导系统初始对准精度受陀螺漂移和加速度计零位的限制,为了减少对准误差,对多位置对准技术进行了研究。给出了单轴旋转惯导系统误差方程,利用奇异值分解的方法,对多位置对准时的系统各状态变量的可观测性进行分析,利用卡尔曼滤波仿真研究了多位置对准过程中方位失准角估计误差收敛情况,系统地分析了卡尔曼滤波器参数P0、...     

一种实用的半导体激光器驱动电路

文章介绍了一种以ADUC812为主要器件的半导体激光器驱动电路,并将该电路应用于光学表面面形检测的相移干涉测量(PSI),实践表明该电路结构简单,调制精度高(约为1%),电流的稳定度可达0.01%,体积小,是一种实用的较高精度半导体激光器驱动电路,适用于半导体激光器在长度、距离、位移、表面轮廓等测量方面的应用。     

基于IRIS4007的高频高压开关电源设计

介绍了智能开关电源集成电路IRIS4007的结构,分析了其基本工作原理,给出了单片开关电源的实用电路及主要单元电路的设计方法.对电路进行了实验测试,验证了该单片开关电源的稳定性和可靠性.     

基于DSP和CPLD技术的捷联惯导系统小型化导航计算机的设计

为了满足捷联惯导系统小型化应用的需要,设计了基于DSP技术和CPLD技术的小型化导航计算机.整个系统是以数字信号处理单片机TMS320LF2407A为核心的单CPU结构的计算机系统,CPLD的设计主要是实现对激光陀螺和加速度计输出信号的计数.整个系统具有结构简单、体积小、功耗低且能满足系统实时性的要求.