微型光纤加速度计系统研究

光纤加速度计作为新型光纤传感器的一种,在高精度测量领域中有着不可替代的作用.实现光纤加速度计信号的解调,对于进一步提高传感器测量精度以及实用化都有着重要的意义.光源调频相位生成载波技术(PGC)常用于干涉型光纤传感器的信号解调,为了实现整个光纤传感系统的小型化,提高数据处理速度和解调精度,设计制作了应用于盘式光纤加速度计数字解调系统,系统以DSP和FPGA数字系统作为解调硬件电路的核心,实现对微型盘式光纤Michelson干涉仪相位信号检测.实验结果表明,微型盘式光纤加速度测量系统对微小振动信号检测有着很高的灵敏度,是高精度测量领域中的一个重要研究方向.     

基于希尔伯特变换的光纤分布式声波测量技术

提出了一种基于希尔伯特变换的相位解调算法，并以此构建了新型光纤分布式声波测量系统，在不劣化解调结果的前提下，极大地简化了相位解调光时域反射系统中的光路结构。通过理论与实验，证明了新算法可以正确、稳定地解调外加正弦信号的幅值、频率及位置信息，实现分布式振动信号的准确测量。     

光纤光栅应变传感的研究

采用一种简单的传感装置和匹配光纤光栅强度解调的方法，对光纤光栅应变传感进行了理论分析和实验研究，结果表明，检测信号与传感信号的变化频率一致，相位相反，当传感信号的幅度不太大时，它们的变化波形也一致，实验结果与理论分析基本吻合。     

基于频域相位共轭技术的光纤偏振信号的失真抑制

理论分析了信号在频域中的相位共轭变换,分析表明,当输入信号取频域相位共轭后,其输出信号相当于输入信号时域包络的相位共轭和时间反转．在此基础上,分析了在双折射光纤中基于频域相位共轭技术的偏振信号失真的抑制和补偿机理,数值模拟了偏振孤子信号和偏振Gauss信号在中距相位共轭光纤系统中的传输演化过程．结果表明,利用频域相位共轭技术能够准确复原双折射光纤系统中的初始输入偏振信号,同时能够补偿色散和复原非线性效应所导致的信号失真．     

干涉型光纤水听器PGC解调方案的研究

光纤水听器是一种建立在光纤、光电子技术上的水下声信号传感器，它通过高灵敏度的光纤相干检测，将水声信号转换成光信号，通过光纤传送至信号处理系统提取声信号信息．针对干涉型光纤水听器PGC解调方案作了研究，并通过模数混合的PGC解调完成了对声信号的检测．     

干涉型光纤水听器的数字化解调

分析了干涉型光纤水听器相位载波（PGC）调制解调原理，给出了由载波信号生成2倍混频信号的方法，并通过对频谱的分析说明了系统可降采样的原理，提出了基于数字信号处理器（DSP）的干涉型光纤水听器相位载波（PGC）检测的数字化实现方法．对硬件系统进行了合理的设计，对软件算法进行了优化，提高了系统的运行效率，满足了实时性要求．     

基于非线性波导四波混频的波长变换技术

对光纤四波混频(FWM)效应的机理及相位匹配条件进行了分析,讨论了两种利用FWM进行波长变换的方案：在零色散波长附近利用相位匹配实现波长变换和利用泵浦光强度的非线性效应来实现宽带波长变换．探讨了此项技术目前存在的问题：入射光与泵浦光的偏振态不匹配;信号和泵浦之间的相干程度．提出采用短的高非线性光纤是一种有效的解决方法．     

阵列波导光栅解调的光纤光栅振动频率检测技术

提出一种基于阵列波导光栅相对强度解调的光纤光栅振动频率检测方法．振动引起的光纤光栅布拉格波长漂移由阵列波导光栅中相对应的2个相邻输出通道的相对光强变化进行解调,利用数据采集卡和虚拟仪器软件对其光电转换信号进行数据采集和频谱分析可得到振动频率．实验结果表明,该方法测出的振动频率与振动源设置的频率相吻合,且可有效消除由光源不稳定、微弯损耗等引起的误差影响,能够更方便实现准分布式光纤光栅振动传感系统的快速、准确测量．     

多路现场信号调制解调技术的研究

研究了采用调制与解调方法实现多路现场信号实时传输的关键技术，设计了相应的调制与解调电路，解决了多路现场信号实时传输过程中存在的问题．通过模拟测试，电路能够满足传输精度和抗干扰性的要求．     

无线、无源声表面波传感器系统中检波方案的实现

介绍了无源无线声表面波传感器系统,通过对声表面波的回波窄带信号的分析,阐述了基于数字方式解调回波窄带信号的数学原理.应用matlab仿真对回波窄带信号进行解调,分析相位误差产生的原因,论证了数字正交检波技术的优越性、可行性.在给出仪器系统硬件框图的基础上,根据虚拟仪器技术构建灵活、便携、开发成本低等优点,提出了应用LabVIEW实现数字正交检波技术的硬件方案.     

在LabVIEW平台下实现步进电机系统的多通道监测

LAMOST光纤定位单元采用的是双回转结构,每个光纤定位单元由两个步进电机驱动.采用虚拟仪器技术对LAMOST光纤定位装置中的步进电机群进行多通道在线监测,实现了步进电机系统绕组电流的多通道同步采集显示与分析,并运用聚类分析原理对步进电机的运行状态进行判别,以便在电机的运转出现异常时给出相应的处理措施.由此不仅可以缩短系统的故障修复时间,还能提高系统的维护效率.     

基于虚拟仪器的辅助电路设计开发平台研究

结合测控技术与仪器专业的实验教学需求,以及学生在电子电路设计方面的设备需要,设计出一款集成有模拟信号采集、函数发生、数字信号采集及发生、以及其他常用模块功能的辅助电子电路设计开发平台.针对该平台软硬件系统设计做了详细叙述:该平台基于虚拟仪器技术,通过平台携带的数据采集卡将采集到的模拟量及数字量上传至PC端,通过PC端软件进行数据处理,或将需要的函数波形及数字量通过平台进行输出.平台与PC通过USB进行通信.并且考虑到用户的实际需求,在PC端用户程序中,开发一个虚拟串行接口,用户可根据自己的实际需求编写相应软件,通过虚拟串口与平台进行通信.     

心电信号采集及小波分析处理系统设计简

心电信号作为人体的一种重要的生理信号,反映着人体的健康状况.自行设计并制作心电信号采集、放大、抗混叠滤波等电路,得到满足数据采集卡USB-6008要求的模拟心电信号,并对模拟心电信号进行A/D（模/数）转换,得到数字形式的心电信号.利用虚拟仪器开发平台LabVIEW 2009对数字心电信号进行多分辨率分析（小波分析）,得到心电信号在各分辨率空间的组成成分,并从中选择体现心电信号特点的成分重新构建心电信号,实现对心电信号进行小波滤波的目的,最终在PC机上获得效果良好的心电图.该研究通过有限的资金投入,将家用电脑拓展为心电监测仪器.     

四路视频和音频信号的光纤传输系统设计

利用可编程式逻辑器件、并串转换器和串并转换器及光收发器,设计一个专用的数字光纤传输系统.将多路模拟基带信号的视频和音频进行数字化,形成高速数字流;然后,在现场可编程门阵列(FPGA)上对高速数字流进行时分复用,并通过并串转换器转换为串行数字流,送到光发射器;最后,通过光发射器发射耦合进入光纤传输.接收端则进行相反的操作...     

基于虚拟仪器的CO2弧焊品质定量评价系统

采用虚拟仪器技术开发了CO2 弧焊品质定量评价和焊接参数优化系统 ,用多元线性回归和多元非线性回归模型作为核心算法预测飞溅量 ,对短路过渡CO2 弧焊品质进行定量化的评价 .系统采用数据拟合算法 ,以短路过渡频率为优化目标 ,在一定条件下对焊接参数进行优化 .     

基于构件的虚拟仪器开发环境模型

针对虚拟仪器开发的复杂性、多样性和重构性问题,引入了构件化仿真技术,据此提出了一个通用的构件化虚拟仪器开发环境模型(CVIDE),阐述了基于该模型的虚拟仪器开发平台的组成,构件的提取、定义和实现,介绍了该平台的运行原理,给出了液压测试系统的实现模型。     

基于虚拟仪器技术的应变测试系统

针对虚拟仪器技术在组建测试系统上的巨大优势,研讨了基于虚拟仪器技术实现应变自动测试的方式和方法,即基于虚拟仪器技术的应变测试系统的硬件组成、应变测试系统的原理以及利用LabVIEW软件实现该系统的具体方法,从测试程序前面板上绘出的应力一应变曲线的斜率得出被测构件材料的弹性模量,从而可知被测构件的材料．试验测得悬臂梁的弹性模量,是与已知悬臂梁的材料为金属铜相符的．组建的测试系统可用于鉴定金属材料的主要成分．     

基于VFC和FVC的模拟电压信号远程传输电路的设计与研究

为了解决电压模拟信号的远程传输和光隔离问题,利用AD7740构成VFC,再将信号通过HFBR1521转换为光信号通过光纤进行传输,利用HFBR2521接收光信号,通过AD650构成FVC,从而实现电压信号的远程安全传输．信号发送端采用AD7740,在保证V—F转换线性度的同时提高了性价比,接收端采用AD650从而保证了F—V转换线性度．通过光纤传输信号一方面解决了电隔离问题。另一方面可以有效降低环境干扰,实现远程传输．根据上述原理设计了性能良好、结构简单和精确度较高的信号转换及传输电路．该电路创新之处在于实现了模拟信号的远程传输并保证了良好的准确性,同时实现了电隔离．实验证明设计电路线性度良好,远端接收端能够精确再现0—5V模拟电压,因此设计电路能够满足多数场合下电压控制信号远程传输需要．     

集成运算放大器输出电压求解方法的教学探究

集成运算放大器是模拟电子技术课程中重要的器件,已知输入电压和电路各元器件的值求解输出电压是集成运算电路的一个重要知识点,分别用虚短和虚断结合法、理论推导法求解集成运算放大器的输出电压,并对这两种方法进行了总结,以帮助学生更好地掌握该知识点.     

基于LabVIEW的汽车线束检测系统

介绍了虚拟仪器及其开发环境LabVIEW构建汽车线束检测系统的方法和技术。研究了1 024根线束解码电路的硬件设计方法及线束阻抗的测量方法,实现了LabVIEW与数据库系统的访问和操作。