乘法倍频对锁相式莫尔条纹信号细分方法的改进

以研究实用性强、细分精度高的莫尔条纹信号细分方法为目的,提出乘法倍频技术与锁相式莫尔条纹信号细分方法相结合的新方案,并通过理论分析与实验仿真,验证了该方案的可行性与实用性.结果表明,所提出的新方案可改善原始信号的质量,降低对光栅传感器输出信号正交性、等幅性等方面的要求,并能提高细分精度,具有重要的实际应用价值.     

基于BP神经网络的光栅莫尔条纹细分方法

一种基于BP神经网络的光栅莫尔条纹细分方法可以提高光栅莫尔条纹的细分精度。在1个莫尔条纹信号周期内采集多个样本点进行差值细分,利用3层BP神经网络,将获得的差值作为网络输入,该样本点在1个栅距内的微位移量作为目标输出,建立合理的网络模型,与DSP微处理器相结合实现莫尔条纹细分。通过对样本点的学习,莫尔条纹细分精度可以达到0．001微米级。同时对非样本点进行验证,实验结果表明该系统具有可行性。     

莫尔条纹计算细分法的研究

本文主要给出一种莫尔条纹的新型细分方法－计算细分法的原理及其程序流程和误差分析。     

减小光栅传感器测量信号误差的研究

在光栅传感器测量系统中，为了提高测量信号的精度，需要对系统输出信号的误差进行研究。介绍了莫尔 条纹的产生和光栅传感器测量系统，对测量系统的误差进行了分析，提出了利用基于误差修正技术的光栅测量系 统减小光栅测量信号的系统误差的方法，以及利用滑动平均滤波与中值滤波结合的方法减小动态莫尔条纹信号中 的随机误差，总结了设计光栅传感器测量系统的关键技术。仿真结果表明#混合滤波方法可以有效地减小动态莫 尔条纹信号中的噪声干扰，且算法简单。     

光栅莫尔条纹数字细分技术及其误差分析

提出在圆光栅作为分度基准的高精度测量仪器中,利用A/D转换器和单片机,采用软件编程的方法,对光栅读数头输出信号进行新的构建,形成一分段线性函数。实现了莫尔条纹八细分,从而使角度测量达到较高的精度。与传统的细分法相比,硬件电路简单,细分误差小,且便于误差修正。     

基于DSP+MCU光栅信号处理系统的实现

针对传统光栅莫尔条纹细分方法的不足,提出了一种基于微处理器的大小数结合细分法进行莫尔信号的细分,将信号进行区间划分来实现辨向。由此设计了以DSP为核心的“DSP MCU“光栅信号处理系统,DSP负责信号的采集和处理,MCU完成系统的总体控制和简单的数据处理,DSP配合MCU完成光栅莫尔信号的采集、放大、滤波、细分、辨向、数据显示和通讯,为光栅副的直线位移和角位移的测量提供了一个通用平台。实验结果表明,光栅的细分精度为3″。     

全天候莫尔条纹60倍电阻链细分

本文所介绍的光栅莫尔条纹电阻链细分法,是莫尔条纹电子细分的一种方法。该细分电路已成功地应用于我院研制的二项精密仪器的测角系统中。本文通过莫尔条纹电阻链细分法的原理、电路各环节的精度分析、数字系统的抗干扰措施以及电阻链细分法在角度位移检测仪器中例行试验的结果,讨论电阻链细分法在某些恶劣条件下的使用。     

采用DLP的PMP系统中的莫尔效应及其对位相测量的影响

在采用数字光处理器(DLP)作为光栅投影系统的位相测量轮廓术(PMP)中，研究了莫尔效应产生的原理及其对位相测量结果的影响，DLP投射的光栅信号可视为对正弦模拟信号的抽样，CCD采集到的光栅信号又是对DLP投影信号的抽样，当DLP的核心部件DMD芯片和CCD图象传感器的空间频率满足一定条件时，CCD采集的图样将因为两次抽样过程产生莫尔条纹，通过对这两次抽样过程的分析，得到了莫尔条纹产生的条件和光强表达式，找出了N位相算法中莫尔条纹引起的位相误差规律，给出了数字模拟实验结果。     

高精度增量式光电编码器信号处理系统

为提高增量式光电编码器的输出精度,减小信号处理电路复杂度,提高伺服控制系统的稳定性,研制了一种单圈输出32 400 周期方波信号的高精度增量式光电编码器。该编码器外径为90 mm,码盘一周刻划3 240 线,数据处理系统可完成对莫尔条纹信号的40 倍准确细分。实验结果表明,此编码器输出信号精度正交性偏差小于15%,均匀性偏差小于20%,大幅减小了应用增量式编码器时伺服系统的抖动。     

非接触精密角位移测量的研究

用最小二乘拟合莫尔条纹信号细分法实现对角位移的测量具有硬件简单、精确度高等优点.采用14400线/周的计量圆光栅构成的角位移测量系统,测试精确度可达0.1″.     

基于Chirp组合信号调制的多址技术

为了最大程度降低多址干扰对系统性能的影响,提出了一种新的基于Chirp组合信号调制的多址技术。在充分利用系统带宽的情况下,结合调频率和初始相位设计一组正交性较好的多址信号来抑制用户间的多址干扰,进而提高系统的误码率性能。仿真结果表明,在不显著牺牲系统性能的情况下,利用Chirp组合信号调制的多址技术可以容纳更多用户同时接入系统;与基于二进制正交键控调制的多址技术相比,系统误码率性能至少提高5 d B以上。     

快衰落信道中的分布式差分空时编码传输方案

针对分布式差分空时编码(DDSTC)在时间选择性快衰落信道中出现误码率平台的问题,提出了一种新的有效减小信号帧长的DDSTC传输方案(RFL-DDSTC)来抵抗快衰落信道的影响.该方案在中继节点处通过采用T个正交向量,将DDSTC在T个符号周期内的信号合并到1个符号周期内进行转发,使得DDSTC信号变为具有单位帧长的短信号.在目的节点,再对合并后的RFL-DDSTC信号用T个正交向量进行解调,即可还原出原始的DDSTC信号.该方案由于大大缩短了DDSTC信号的帧长,因而可以有效减小信道快衰落带来的不利影响,显著地降低了DDSTC性能曲线中的平台.仿真结果表明,在发射功率为30 dB时,RFL-DDSTC方案可将DDSTC的误码率平台降低一个数量级以上.     

全息云纹法的傅里叶解释

自从D.Post提出全息云纹干涉技术后,现已发展到各个方面,如断裂力学、复合材料力学、生物力学的性质测试上等均有应用。然而,对全息光栅、全息云纹技术在理论上发展存在欠缺。本文用傅里叶光学理论推导全息光栅的栅频、全息云纹的位移公式,进一步完善了全息云纹技术的理论,为全息云纹技术广泛应用提供了理论依据。     

多径Rayleigh衰落信道中二元正交码扩频多址通信系统的性能分析

研究了随机二元正交码直接序列扩频多址信号在多径Rayleigh衰落信道传输中,在非相干RAKE接收机中采用两种不同最大选择接收方案(最大输出信噪比选择及最大输出功率选择分集接收)时,系统的差错特性和差错概率表达式.数值计算结果示出了在多径衰落信道中,分集接收对扩频多址系统性能的影响,同时表明在多径Rayleigh衰落信道中,最大输出功率选择分集接收时扩频系统的差错性能优于最大输出信噪比选择时扩频系统的差错特性.     

改进的匹配追踪在方波信号滤波中的应用

为了克服常规滤波方法对方波信号滤波能力的不足,实现对方波信号的精确滤波,提出了一种改进的匹配追踪算法。针对方波信号特征,构建了与方波信号匹配而对噪声不敏感的方波原子;基于正交匹配追踪,并吸收子空间追踪的回溯思想,改进了最优原子选择方法;鉴于有用信号与噪声信号的能量差异,使用了一种自适应迭代停止标准,能准确找到有用信号和噪声的临界点,解决噪声能量未知的预估问题。对不同信噪比下的仿真方波信号进行滤波,经实测验证,所提方法在信噪比和均方误差方面都优于常规去噪算法,且保留了方波的特征,适用于方波信号的滤波。     

基于频域窄带莱斯噪声消除机制的OFDM网络信号发射精度增强算法

为改善当前OFDM网络信号精度增强算法中难以高效消除频域窄带莱斯噪声,且系统误码率较高的不足,提出了一种基于频域窄带莱斯噪声消除机制的OFDM网络信号精度增强算法.首先,基于128频相移键控调制方法,在获取信号时域特征的基础上,引入快速傅里叶变换,对信号进行离散化,并基于信号投影机制,构建正交星座图,实现信号投影矢量在预发射状态下的正交分层排序,消除了信源状态下频域窄带莱斯噪声对系统的干扰;随后,引入快速傅里叶逆变换,对预发射信号进行加密处理,且通过量化评估模型对信号精度进行优化提升,有效节约了传输带宽,提高了信号发射性能,改善了信道抗衰落效果.仿真实验表明,与当前常见的时间窗消除机制(time window elimination mechanism, TWE)、频率拓扑映射机制(frequency topology mapping, FT)相比,本文算法的误码率更低,且具有更高的信号增益效果.     

一种基于复加权的目标极化识别方法

针对未知和时变的杂波环境,在目标极化状态已知的情况下,探讨了极化域目标识别的问题.在全极化雷达的极化正交的双通道接收系统中,对两路极化正交回波信号进行复加权后与期望信号比较,使其均方误差达到最小,从而抑制了干扰,增强了目标信号.对抑制和增强效果在干扰分别为定极化和变极化的情况进行了仿真,仿真结果表明了该算法的有效性.对此算法中步长因子的取值范围进行了探讨.提取目标极化特征,进行目标识别,并进一步提出识别递推算法.对识别结果进行仿真,仿真结果表明了该方法的有效性.     

OFDM信号过采样率盲估计的新方法

针对低信噪比多径信道下过采样率估计性能低的问题,根据正交频分复用( OFDM)基带采样信号的频谱特性,提出了基于采样信号频谱逼近的过采样率盲估计方法.该方法首先利用改进的移动协方差方法估计信号的载波频率,采用修正的周期图平均法估计信号的功率谱;然后通过选择最佳的滚降系数,设计一个最佳余弦滚降滤波器,使余弦滚降滤波器的截止频率逼近信号的截止频率;最后根据过采样信号的频谱特性原理估计出接收信号的过采样率,实现了不同类型OFDM信号的过采样率的盲估计.仿真结果表明,在信噪比为-2 dB,多径信道条件下OFDM信号的过采样率估计的均方误差不超过0.2.可见该方法无需任何先验知识,在低信噪比多径信道下具有良好的估计性能.     

一种加权正交匹配追踪的盲多带信号重建方法

为研究多带信号的时域采样点盲重建该多带信号,将信号在适当大的包含其所有频带的频率区间上离散,信号频域重建归结为稀疏信号恢复问题。基于压缩感知恢复所需采样点少且其恢复稀疏信号要求观测矩阵的限制等距常数足够小,提出了一种改善观测矩阵的条件数,从而改善其限制等距常数的加权方法,以及相应的加权正交匹配追踪的盲多带信号重建方法,该方法对一般的稀疏信号恢复也适用。模拟中,对适当大的频率区间,取满足重建误差范围的适当小的离散间隔。模拟结果验证了对盲多带信号重建和一般的稀疏信号的恢复,提出的方法比直接用正交匹配追踪算法在相同条件下有更高的有效重建率。     

基于差分进化算法的重力固体潮信号独立分量分析

为了提取出重力固体潮信号中的独立谐波成分,基于地球自转与月球、太阳相对于地球轨道变化的正交关系建立一个天体间引潮力的分解模型.为了实现对三者所产生的潮汐谐波的分解,将差分进化算法用于独立分量分析中,用以提高整个算法的效率,改进实验的观测精度,从而更有效的得到与该模型相一致的独立成分.实验中,对昆明地区的实测信号进行了处理并与理论值进行了对比,结果表明,该方法可以将重力固体潮信号中各潮汐谐波分量间关系揭示出来且与分解模型相对应,各分量所含的频谱信息与理论值相一致,说明该方法是一种有效的、对重力固体潮信号进行独立分量分析的新方法.