谐振式光学陀螺的两种相位调制波形比较研究

调相谱技术在谐振式光学陀螺信号检测过程非常重要,其中调相波形的选择在抑制光电噪声、实现高精度锁频尤为关键。理论分析了正弦波与三角波信号的调制及光电检测机理。设计并搭建光学平台,对双路谐振式光学陀螺分别采用这两种信号进行调制,得到了两路信号的锁频精度及输出精度。最后分析对比了采用正弦波与三角波信号调制的实验结果:采用正弦波调制的效果优于三角波一倍以上,可以有效解决三角波调制过程存在的瞬态响应噪声;为谐振式光学陀螺进一步调相集成提供理论及实验支撑。     

带电源函数的信号发生器的设计与实现

信号发生器又称信号源或振荡器,在生产实际和科技领域中有着广泛的应用。各种波形曲线各可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形,如三角波,锯齿波,矩形波,正弦波的电路被称为函数信号发生器。信号发生器在电路实验和设备检测中有着十分广泛的用途。通过对信号发生器原理以及机构的分析,可以设计一个能产生出方波,三角波,正弦波的信号发生器。本课题采用集成芯片方波-三角波-正弦波信号发生器的设计方法,通过Protel的仿真制作,以及Rrotel仿真得出了三角波,正弦波,方波-三角波转换及三角波-正弦波转换的波形图。     

基于TMS320F2812的IFOG信号检测方法研究及实现

高精度光纤陀螺是导航与制导系统的主要组成部分．采用基于数字信号调制解调技术对光纤陀螺进行闭环控制可以有效地提高光纤陀螺的精度．对光纤陀螺原理及信号检测方法进行了大量的研究和实验，以高速数字信号处理芯片TMS320F2812为基础，研制成功了基于阶梯波调制技术的闭环光纤陀螺全数字式信号检测系统，并给出了性能及测试结果．     

光偏振正交时域合成的微波三角波信号产生研究

本文提出并分析一种光偏振正交时域合成产生三角波信号的方案。该方案运用马赫曾德调制器的特性将恰当正弦调制的光信号利用偏振分束器分为偏振正交的两路,通过延时线让两路之间产生特定延时,再用偏振合束器合为一路,在光电检测后可获得微波三角波信号产生。理论上,对三角波的产生可行性进行推导分析。实验中分别得到重复频率为6 GHz,5 GHz,3GHz的三角波信号,波形清晰稳定。这一方案不但保持光子技术产生三角波方案的优势,而且实验结构简单,操作灵活,性能良好。     

锚杆锚固质量的超声导波检测技术研究

采用低频超声纵向导波检测了锚杆的锚固质量.首先研究了调制波类型及激励信号周期数对信号频谱的影响,优选出汉宁窗调制的正弦波信号作为检测信号,然后数值模拟研究了20~100 kHz纵向导波在锚杆锚固段上界面的反射情况,进行了纵向导波在锚杆底端与锚固段上界面反射回波的时间差确定锚固锚杆的脱锚长度,进而确定锚杆的粘结密实度的理论与试验研究,结果表明:随着频率的增大,锚固段上界面的反射回波系数逐渐减小.锚固段上界面反射回波系数的试验与数值模拟结果变化趋势差异较大,原因为传感器具有谐振频率及传感器与锚杆接触面耦合存在能量损失.粘结密实度测定的试验与理论结果吻合较好.      

谐振式光纤陀螺中全保偏环形谐振腔的研究

对谐振式光纤陀螺中全保偏环形谐振腔及其定向耦合器进行了理论和实验研究,推导了谐振条件的解析表达式,并分析了谐振腔基本参数对谐振特性的影响。通过压电陶瓷对光纤谐振腔进行调制,记录输出特性曲线,得到了保偏环形谐振腔的谐振特性。最后给出了实验结果及测试曲线。并提出了在谐振系统中应加以解决的问题,为下一步系统的工作奠定了理论及实验基础。     

基于LabVIEW的无创脉搏血氧检测系统设计

设计了一种无创光电容积脉搏波检测系统,它借助LabVIEW图形化虚拟仪器开发平台,利用LabVIEW产生时序信号,调制夹指传感嚣拾取的光电容积脉搏波.通过前置放大滤波及信号调理电路,然后采集脉搏波.经过基于LabVIEW的数字锁相技术,最终解调获得光电容积脉搏波信号.实验结果表明,该系统可以实现无创脉搏波实时检测、脉搏波形回放、储存和分析等功能.     

滑动轴承润滑油膜厚度光纤动态精密检测模型

为了实现滑动轴承关键参数润滑油膜厚度的精密动态检测,构建了基于双路光纤的油膜厚度动态精密检测模型,以对光纤传感器的非线性特性进行补偿并对油膜厚度动态信号中的噪声进行滤除。该模型系统集成强度调制式光纤检测技术、光强补偿技术、非线性校正与滤噪技术,由光纤传感器调制函数、调理电路、上位机处理3个模块组成,其原理与优势在于:基于光强调制原理实现了油膜厚度对接收光功率信号的调制;采用光强补偿技术有效消除了光功率波动及反射率变化对检测结果的影响;利用非线性校正与滤噪技术实现了光电信号与油膜厚度信号的精确映射。静态标定实验和滑动轴承油膜厚度动态检测实验结果证明了该模型的正确性。     

光电信息检测综合设计实验教学探索

该文介绍了电子科技大学在光电信息检测综合设计实验中的教学探索。围绕光波参数调制与信号解调系统、光学传感系统、光纤传感系统三方面内容共开设了7个综合设计实验项目。实验覆盖光波强度、相位、偏振、波长调制方法与信号解调,一维到三维的光电测量,从单点、数组式到分布式的结构。该文以激光测径系统的设计与实现为例,介绍了在综合性、设计性实验中,如何引导学生综合运用理论知识,设计并搭建光电信息检测系统,培养学生面向工程的应用能力和创新能力。     

SPWM逆变电路调制方式阐述及实验教学设计

SPWM(正弦脉冲宽度调制)调制方法作为电力电子技术课程中的重要知识点,对学生理解高频逆变电路的调制原理和掌握后续课程有深远影响。理论课讲解时仅给出了作为调制波的正弦波和作为载波的三角波以及比较后的PWM波形,并根据正弦波半周期内载波和比较后输出PWM波形的极性来判断调制极性。现有实验台双极性SPWM调制实验因设计有箝位环节,学生实验测录到的比较器输出波形只有零或高电平,导致许多学生误判为单极性调制,而正确判断单极性还是双极性应根据逆变器桥臂中点电压的极性或者是加到各开关管的驱动信号逻辑关系。针对此问题,设计了单极性与双极性实现的Matlab仿真图和DSP编程实现的单相全桥逆变电路实验装置。     

近场无线能量传输系统的效率研究

对于近场无线能量传输系统,输入信号的波形及平均功率发生变化,可能会对信号能量的传输效率产生一定的影响。针对该问题通过理论分析与实验验证相结合的方式,研究了近场无线能量传输系统的输入信号波形及平均功率的变化对信号能量传输效率所产生的影响。提出了选择方波、正弦波和三角波三种典型波形的信号作为输入信号,进行横、纵向全面分析的方法,得出了同一种波形的输入信号的能量传输效率是相同的,不随信号输入功率的变化而发生改变;不同波形输入信号的能量传输效率是不同的,且
方波、正弦波、三角波三种波形信号的无线能量传输效率比为2.622∶1.768∶1。     

采用并行DD-MZM实现光学倍频毫米波40GHzRoF系统的QPSK

提出一种采用并行双电极马赫曾德尔调制器(dual-drive Mach-Zehnder modulator,DD-MZM)实现光学倍频毫米波光载无线(radio over fiber,RoF)通信系统的正交相移键控(quadrature phase shift keying,QPSK)调制方法.在中心站,光波进入并行DD-MZM后分为4路,分别由4个微波信号调相.此光波通过光纤后被送到基站,经光电转换后产生的高次谐波含有毫米波成分,调整调相指数可使所需的毫米波振幅最大.该系统在生成毫米波的同时,实现了QPSK调制,解决了传统毫米波RoF系统QPSK调制方式的缺陷.通过仿真验证了毫米波的产生和信号的调制解调过程,证明了该链路的可行性.     

角度调制与幅度调制的统一矢量合成电路建模

角度调制与幅度调制是高频电子线路或通信电子线路中的两个重要调制方式。矢量合成法是在介绍角度调制时引入的,即用矢量合成的方法描述载波的角度是如何受到信号波调制的。一般教材将该方法用于介绍阿姆斯特朗调相,有的也用于介绍双调幅矢量合成调相。本文在仔细分析调幅、双边带调制、阿姆斯特朗调相和双调幅矢量合成调相中矢量合成异同点的基础上,证明了阿姆斯特朗调相和双调幅矢量合成调相的等效性,并为这些调制电路建立一个统一的矢量合成电路模型,大大提高了电路的共用性,节约了电路实现的成本,也便于对各种调制信号进行归纳分析和比较。     

基于光纤传感器的甲烷气体浓度信号采集方法

基于光谱吸收法设计了一种反射型光谱吸收光纤传感器网络结构,该结构可以完成对远距离多点甲烷气体浓度的实时测量。为了能够保证光谱扫描波长中心值与甲烷气体吸收峰相同,激光光源通过波长调制光谱完成调制,采用调整三角波的幅值与偏移量对光源波长进行调整。在接收端,为了对光电信号进行有效的采集,设计了一种多点高速信号的采集方法,并分析其调制深度的影响。实验证明,软件采集算法以及合适的调制深度能够满足工程中光纤气体传感器多点采集的精度要求。     

神经网络在信号处理中的应用

运用ＢＰ网络来消除信号的随机噪声和模式识别，作为例子，考虑了正弦波、矩形波和三角波３种信号。在５０％噪声情况下，ＢＰ网络仍能有效地消除这３种信号中的随机噪声并正确地找出它的理想模式。     

基于DDS的多功能信号发生器的设计

介绍了DDS工作原理,设计了一种采用单片机STC89C52控制DDS芯片AD9850的信号发生器系统。实验结果表明,该系统可产生幅度和频率分别可调的正弦波、方波与三角波等波形,且信号输出稳定。     

定长光纤环形谐振腔不同匝数对光纤陀螺信号输出参数的影响

谐振式光纤陀螺由于其在小型化、集成化和高精度等方面比干涉型光纤陀螺占有优势,引起了国内外研究机构的广泛关注,而光纤环形谐振腔作为光纤陀螺的核心敏感部件对陀螺信号的输出至关重要。本文分析对比了半长1.10 m,定长2.2 m,保偏耦合器偏振消光比为20 dB,分光比为50∶50的光纤环腔在相同室温条件下,不同匝数谐振谱线的谐振深度ρ、半高全宽(FWHM)以及光纤陀螺的输出信号包括动态范围、频率带宽、标度因数、系统极限灵敏度的各项陀螺关键指标,为定长保偏光纤环腔作为光学陀螺的核心部件提供相关指导。     

采用MAX038的信号发生器的设计

信号发生器在电路、电子实验和设备检测中具有十分广泛的用途。随着电子技术的迅速发展,新一代函数信号发生器MAX038能产生三角波、方波和正弦波,具有输出性能稳定,失真度小等特点。     

谐振式传感器的脉冲式双参数检测方法

采用方波脉冲作为激励信号,对谐振式传感器的谐振器进行激励。通过对含有谐振频率和阻尼信息的自由衰减振动信号的采集及处理,同时得到了谐振器的谐振频率及谐振阻尼参数。以电涡流位移传感器为例,实际搭建了这种基于脉冲激励的双参数检测实验装置。实验结果表明,该方法可同时获取位移检测过程中的谐振频率及谐振阻尼参数。这种脉冲检测方式不仅可用于新型电涡流传感器的研制,而且可进一步推广到其他类型的谐振式传感器中。     

谐振式传感器的脉冲式双参数检测方法

采用方波脉冲作为激励信号,对谐振式传感器的谐振器进行激励。通过对含有谐振频率和阻尼信息的自由衰减振动信号的采集及处理,同时得到了谐振器的谐振频率及谐振阻尼参数。以电涡流位移传感器为例,实际搭建了这种基于脉冲激励的双参数检测实验装置。实验结果表明,该方法可同时获取位移检测过程中的谐振频率及谐振阻尼参数。这种脉冲检测方式不仅可用于新型电涡流传感器的研制,而且可进一步推广到其他类型的谐振式传感器中。