采用NPRO光源的零差相干光通信实验

在空间相干光通信应用中,针对传统激光器线宽较宽、相位噪声大、易导致锁相环路失锁的问题,研制了单频Nd:YAG非平面环形（NPRO）激光器,其线宽小于1 kHz,相对强度噪声（RIN）低于-150 dB/Hz,具有窄线宽、低噪声的特点。搭建了光锁相环路,在信号光功率-67 dBm的情况下实现了两台NPRO激光器的相位锁定。在此基础上开展了信号频率为10 MHz和1.25 GHz的模拟通信实验,在信号光功率分别为-60 dBm和-53 dBm时可观测到较理想的眼图。在2.5 Gbps数字通信实验中,接收灵敏度达到-50 dBm,此时误码率为3.210-6。系统灵敏度可接近量子极限,明显优于传统的IM/DD方式,是一种适合长距离、大容量传输的空间通信方式。     

基于CPLD的光伏逆变器锁相及保护电路设计

针对“5kW光伏并网逆变器”实际项目中的锁相及保护电路．分析了光伏逆变器在硬件锁相和硬件保护等方面的需求,给出了基于CPLD的数字锁相技术和保护电路的理论原理,以及模块设计与实现方法。     

基于DSP和FFT的三相无功功率测量

介绍了一种基于DSP的电网三相无功功率测量系统,系统采用软件锁相对一个周期内的信号进行等间隔的采样,利用快速傅里叶算法计算无功功率等电量参数,为实时补偿无功功率提供依据。给出了系统相应的硬件设计电路和软件设计,经实际测量验证了系统的可行性和准确性。     

基于同步性脑网络的注意力识别研究

检测人类大脑的注意力状态是脑机接口技术的一个研究热点。从EEG(Electroencephalogram)脑网络的视角来探寻注意力的形成机理并进行分类研究,提出了一种基于同步性脑网络和信息增益的注意力分类算法(SBN-IG)。该算法采用锁相值(Phase Locking Value, PLV)构建脑网络提取大脑信息的耦合关系,同时为了保留脑网络结构的信息,采用卷积神经网络作为分类器,构建了一种基于同步性脑网络的注意力分类算法(SBN),分类准确率达到了90.09%。为了后续的应用需求,对SBN增加了基于信息增益的特征稀疏算法,以充分提取脑网络的重要连接信息,降低特征的冗余度,构成算法SBN-IG。结果表明,特征稀疏后使用13个电极就能够实现86.88%的分类准确率,同时提升了算法效率,降低了运算量,为实时检测注意力设备研发提供了算法基础。     

基于锁相放大的近红外光谱信号提取电路研究

锁相放大技术(LIA)是提取微弱信号的重要方法之一,广泛应用于近红外光谱测量领域。基于光谱吸收原理设计的甲烷检测系统,利用移相技术,实现了通过调节偏置电压的大小控制测量信号与参考信号之间的相位差,通过平衡调制解调器AD630实现了相敏滤波功能,有效地抑制了干扰,提高了系统的性能。结果表明:LIA相关器输出电压与甲烷气体体积分数呈线性关系,其线性度拟合系数为0.998 5,灵敏度为0.045 7 V/%。     

基于磁通调制法的强磁场计量技术研究

恒稳强磁场在科学研究、生物医疗和材料科学等领域发挥着举足轻重的作用。针对超强磁场难以测量和溯源等问题,采用基于磁通调制原理的强磁场测量方法研制了高稳定强磁场测量装置,通过开发信号调理电路,利用锁相原理获得最佳信噪比,最终获得与被测强磁场磁感应强度相对应的感应电动势值。采用标准磁场对测量装置的线圈常数标定后,该线圈常数可作为传递标准,实现超强磁场的测量和校准。对1～7 T范围内超导强磁场开展测试和比对,并对测量装置及线圈常数进行了详细的不确定度分析评估,结果表明,1～7 T磁场测量的偏差优于0.083%,测量装置引入的相对不确定度达到3×10^-4,这对于超强磁场的测量有重要的参考意义。     

锁相无调式数学相位仪

本文介绍一种新型的相位仪－销相无调式数学相仪，该仪器由于采用了销相环计数脉冲源，自动地跟踪输入信号的频率，当被测信号频率变化时，无需重新调整仪器就可测量两信号间的相位差，还可用作变频系统的相位指示表。     

大功率高稳定低失真功率电源

本文介绍该功率电源的原理、技术指标，并对各组成环节电路作了说明。     

巨磁致伸缩材料磁机械耦合系数的测量

根据磁机械耦合系数的测量原理，利用锁相放大器建立了磁机械耦合系数测量系统，并应用该系统测量了巨磁致伸缩材料的磁机械耦合系数。测试结果表明，采用锁相放大器技术所测得的磁机械耦合系数是准确可靠的。     

复合材料低能量冲击损伤红外锁相法检测

利用红外热成像锁相法检测技术对含有不同低能量冲击损伤的碳纤维层合板进行检测,针对碳纤维层合板表面(非哑光面)引起的干扰噪声信号,首先采用直方图均衡化与伽马变换对图像进行增强处理,然后根据噪声特点采用自适应降噪方式消除干扰噪声,最后采用边缘算子与形态学相结合的方法提取试样冲击损伤区域特征信息,并与超声波检测结果对比分析,误差最小为3.4%,最大为-23.92%,为碳纤维层合板低能量冲击损伤定量化检测提供一定参考。