准单色飞秒脉冲光空间相干性的测量

推导出了准单色飞秒脉冲空间干涉的表达式,给出了干涉强度和可见度与脉冲带宽的关系式。用不同间距的双孔测量了准单色飞秒脉冲的空间相干性,给出了相应的实验结果,并通过傅立叶变换给出了干涉的功率谱分布。     

小波变换光谱相干方法还原复杂光谱位相的理论研究

在对SPIDER还原方法进行研究的基础上,用数值模拟说明小波变换还原fs脉冲光谱位相的过程,通过对复杂位相的分解和还原,分析了Gabor小波变换对各阶光谱位相还原带来的误差,验证了小波变换还原光谱位相的精确性,分析采用小波变换来减少还原算法带来的误差,提出还原光谱位相中小波函数的选择及参数选择对提高精确度的重要性。     

非球面拼接测量中的配准误差校正

为了抑制配准误差对子孔径拼接测量非球面的影响,采用基于仿射变换和子孔径位置优化的拼接算法,校正由于配准误差引起的子孔径拼接重叠区对应点的不一致性,以提高拼接测量的精度.首先,分析了子孔径重叠区域相位误差不一致性的原因,然后,根据重叠区相位误差最小原则,利用反向求解法,求得配准方程中的各项系数,进行子孔径数据的配准和位置的优化校正.实验结果表明:经过配准误差的校正后,采用同步拼接方法得到的子孔径拼接测量结果与全口径直接测量结果更为吻合.     

一种基于压缩感知理论的LCTF光谱超分辨方法

液晶可调谐滤光片（LCTF）因其在宽谱段上具有简单、高效的调谐滤光功能常作为微型光谱仪应用在多种测量领域.然而,滤光式光谱仪的光谱分辨能力受限于其系统的带宽,进行高分辨测量时的硬件成本和测量数据量都较大.将压缩感知理论引入LCTF的光谱测量中,通过将LCTF获取的测量数据与其对应的调谐波长处的透过率函数进行关联计算,得到光谱分辨率优于系统带宽的目标光谱曲线.分析表明,本文模型下的压缩感知测量矩阵具有良好的非相关性,同时对地物光谱进行的压缩感知重构结果表明,在仅进行32次测量的条件下,本文方法得到了珍珠石目标的128波段的光谱曲线,能分辨出传统方法不能分辨的光谱细节,且反射率的平均误差仅有0.75%,同时对噪声具有一定的抵抗性.      

基于X射线脉冲星的空间定位误差仿真研究

研究了X射线脉冲星脉冲到达时间(TOA)测量的原理;基于TOA测量,构建了SSB惯性系下空间绝对定位的数学模型,并说明了整周期数向量的求解过程;基于SNR得出了脉冲相位观测时间与TOA测量精度的关系.利用仿真脉冲相位观测数据,对×射线脉冲星空间定位进行系统仿真.仿真结果表明模糊度搜索效果较好,相位观测时间的选择对位置确定的精度影响较大.     

提高结构光三维形貌测量精度的分段拟合滤波方法

在基于结构光的三维形貌测量法中,物体高度调制后的变形结构光场经过成像系统成像,由测量系统获取,并通过滤波,相位测量和解相位恢复出物体的高度信息.其中滤波是提高测量精度的重要环节.本文通过计算机模拟及数据对比证实,在相位测量轮廓术的基础上采用分段拟合滤波滤除噪声的有效性和实用性,并对分段拟合滤波的计算精度和计算误差进行实验模拟分析.     

交流伺服系统脉冲序列位置控制研究

提出了一种针对全数字式交流伺服电机离散控制工作状态下的建模与仿真方法.深入分析了全数字式交流伺服系统的位置脉冲控制工作模式及其表达方式,给出了速度PI控制条件下的全数字式交流伺服电机系统传递函数和系统滞留脉冲传递函数.比较全数字式交流伺服系统对不同周期、不同形状的脉冲控制序列波形响应发现,交流伺服驱动器滞留脉冲造成的速度误差主要与输入脉冲信号的加速度成正比,当速度曲线出现拐点时(加速度突变),速度误差则出现突变,突变的幅度与离散计算的重加速度成正比.这说明如果在运动控制中,必须采用加速度连续变化的加减速控制,才能避免滞留脉冲较大的突变,达到较高的运动控制精度.研究表明,无论速度输入是哪种形式,由模型计算的速度误差与实际测量结果相吻合,证明了提出方法的正确性和实用价值.     

弓形结构冷原子干涉重力测量精度分析

为了提高冷原子干涉测量重力的精度,提出了一种弓形结构干涉方案.该方案通过改变施加在冷原子上的Raman脉冲的方向和数量,构造出弓形结构的干涉路径.根据激光传播相位得到干涉相位差和重力加速度的线性关系,其比例系数决定了干涉仪的灵敏度;利用费曼路径积分的方法计算原子波包的传播相位,并应用微扰理论分析重力梯度误差和地球自转误差;使用矩阵方法分析原子波包干涉不重合误差.与Mach-Zehnder型和四单向脉冲干涉仪相比,弓形结构的重力梯度误差和波包不重合误差均得到降低.又推导了含有多个弓形结构的干涉仪相位差与光脉冲相位和重力加速度的关系式,发现随着弓形结构数量的增加,干涉仪的灵敏度不断提高,但其提高的程度递减.     

二次谐波频率分辨光学开关法测量双脉冲的振幅和相位

介绍了二次谐波型（SHG）频率分辨光学开关法（FROG）测量双脉冲的实验系统．对实验系统中双脉冲的SHG-FROG光谱图，利用矩阵的方法进行了数值模拟，并用基于矩阵的主元素广义投影算法（PCGPA）从数值模拟的SHG—FROG光谱图中恢复了双脉冲的振幅和相位，误差达到收敛的标准（G〈10^-4）．     

延时锁定环的研制

本文论述了根据相关理论研制出的延时锁定环的工作原理,并将由相关函数推导出的跟踪环的相位误差函数用于控制压控振荡器,使本地码跟踪接收码。该环采用步进式捕获方式,在联机调试中工作稳定可靠,精确地测量了环路的误差曲线、捕获带宽、跟踪带宽和锁定时间。     

基于小波分析旋转机械转子振动信号的相位测量

旋转机械的转子振动信号相位测量系统的硬件电路存在着较大的测量误差.其主要原因是电路结构较复杂,易受外界噪声干扰.基于小波分析方法,本文提出一种硬件电路与软件计算相结合提高测量精度的方法.利用偶对称性小波对采集到的转子振动信号变换处理,可以有效地去除A/D转换中叠加的采集噪声以及谐波噪声.并利用二阶牛顿插值公式求取峰值点的位置,对其进行相位测量.仿真计算表明:该方法能有效降低测量误差,提高相位测量的精确度.     

菱体型消色差延迟器加工误差的研究

为了得到菱体型消色差延迟器加工误差的规律,通过对相位延迟δ和结构角α的关系进行研究,得到了dδ/dα变化的规律.结果表明,随着折射率n的增大,dδ/dα为负值,且｜ dδ/dα｜逐渐增大.采用LaK2玻璃设计的延迟器件,在350-2000nm的光谱范围内,结构角α每增加0.1°,则相位延迟δ减小0.25°-0.275°.这一研究对于分析消色差延迟器的误差是很有帮助的.     

迭代算法在目标模拟器通道校准中的应用

射频目标模拟器对目标位置的模拟精度取决于模拟器三元组或四元组中各通道信号的幅度、相位的馈电控的精度. 本文基于二元定向原理,仿真分析了通道幅度、相位误差对目标位置模拟精度的影响,计算了在四元组方案下为模拟不同目标位置所需的四通道信号幅度控制量. 在系统实现中,由于用于幅度及相位控制的衰减器与移相器存在各自的误差且相互关联,设计了基于先验误差数据的衰减、相移控制量生成的迭代算法. 测试结果表明,该算法保证了目标位置的模拟精度.      

Al基底SS-AlN吸收层实验优化研究

利用磁控溅射设备制备了SS-AlN太阳光谱选择性吸收膜,用分光光度计测量样品的光谱反射曲线并与模拟计算所得到的反射曲线进行对比。结果表明:理论模拟曲线与实际测量虽不完全吻合,但其吸收率基本相同。实验测得的用脉冲磁控溅射设备的单层吸收膜吸收率α=90.81%,理论值为92.65%.可见,模拟分析能有效地预测SS-AlN膜层的光学性能。     

全反射相干自相关法测量飞秒脉冲的特性分析

 全反射相干自相关法在测量紫外-X光波段的超短脉冲和宽频带脉冲方面具有优势。借助数值模拟,比较了全反射相干自相关和传统相干自相关方法测量不同相位结构脉冲时信号特征的异同。利用自建的组合式自相关装置测量了钛宝石激光器输出的飞秒脉冲及经由40 mm厚BK7玻璃块展宽而成的啁啾脉冲。理论分析和实验结果表明,同一脉冲的两种自相关曲线是基本相似的,因而在传统自相关方法不适用或操作不便的情况下,可以用全反射相干自相关法来替代。     

一种新的IR-UWB正交正弦相关脉冲同步方法

提出了一种基于数据辅助的IR-UWB脉冲同步方法.该方法利用正交正弦相关,将脉冲相对相关窗的位置映射为接收向量的相位,从而利用正交相关的取样值估计同步误差.给出了同步的原理以及相应的数学模型,并推导了同步环路的传递函数.仿真结果表明该方法能够实现快速脉冲同步.     

一种低成本无源脉冲鉴相器及其在辐射场相位测量中的应用

针对高功率微波辐射场相位测量中使用高速示波器而造成成本高的问题,提出了一种结构简单、成本较低且可测量辐射场相位的无源脉冲鉴相器。该鉴相器由1个I/Q混频器模块和2个同型号的低通滤波器模块组成,I/Q混频器模块内部包含了1个0°功分器、1个90°功分器和2个乘法器。两路被测信号经过I/Q混频器后分别进入两个低通滤波器,经低通滤波器滤除高频信号后输出相对应的脉冲信号;测量输出脉冲信号的幅度,将幅度比进行反正切运算即可计算出被测信号之间的相位差。由于所用的混频器模块和低通滤波模块是普通的国产微波元件,因此该鉴相器的成本远远低于高速示波器。在改变射频端被测信号相位的情况下,用该鉴相器对两路被测信号的相位差进行了测试,结果表明：鉴相器测量出的相位差与两路被测信号的实际相位差呈现出斜率接近于1的线性关系;鉴相器的本振端和射频端的动态范围分别不小于5 dB和27 dB。使用该鉴相器对一个标准20 dB角锥喇叭的辐射场相位分布以及相心位置进行了测量,结果表明：在方位角小于20°的情况下,辐射场相位分布以及相心位置测试结果与仿真结果一致,误差小于10%。该鉴相器在做好电磁屏蔽的前提下,适用于高功率微波辐...     

GNSS自适应抗干扰天线阵相位中心校正

为在干扰环境实现实时精密定位、测距和姿态测量等应用,需要尽可能降低天线阵相位中心引起的误差。建立了抗干扰天线阵相位中心补偿模型,每个阵元视作多相位中心天线,推导了自适应抗干扰天线阵等效相位中心位置的计算方法,分析了抗干扰RTK系统中由相位中心偏移引起的误差。通过补偿载波相位观测量,实现了天线阵相位中心校正。仿真结果表明,GNSS接收机抗干扰天线阵等效相位中心的位置与干扰环境及所用抗干扰算法有关,不能通过预先建立固定查找表的方式进行补偿,只能根据抗干扰计算结果实时计算出等效相位中心位置,再补偿载波相位观测量。      

复杂曲面的计算机辅助测量原理

本文研究按最小区域原则评定复杂曲面和曲线轮廓度误差的理论和方法,建立复杂曲面和曲线的计算机辅助测量的数学模型,得出轮廓度误差的描述函数,计算机判别和评定方法,最后讨论了误差分离和测头半径的影响等问题。     

脉冲参数对深水桥梁高桩基础地震响应的影响

以某大型深水梁式桥为背景,采用改进的附加质量简化算法模拟动水效应,建立高桩基础主墩的数值分析模型.生成包含脉冲型低频运动的近断层地震动,开展了多工况下的动力时程分析,系统讨论并提炼了脉冲峰值A、脉冲形状参数γ、脉冲相位v和脉冲频率f_p等四类参数对结构地震响应的影响规律.结果表明:结构动力响应随A增大而近似线性增大,随γ和f_p增大均先增大后减小,随v增大先减小而后增大.结合反应谱分析可发现:四类脉冲参数的影响方式、范围和强度各有差异,结构自振特性与地震波频谱特性间的相关性是影响结构响应的重要因素.对于近断层甚至跨断层深水桥梁的抗震设计,有必要综合分析潜在的脉冲型地面运动的影响.