锥形光纤的特性与应用

由于锥形光纤具有独特的几何结构特征,从而引起了光纤的归一化频率、有效横截面积、光强密度、群速度色散及非线性系数等许多光学性质的变化。介绍了近年来得以广泛研究和应用的锥形光纤技术,分析了其具备的特殊功能,包括光功率在锥区的重新分布、干涉滤波、脉冲频率展宽等,并探索了其在光纤器件制作、传感技术、超连续谱产生等诸多领域的应用。     

激光复合微纳探针近场光强影响因素仿真分析

通过建立镀膜光纤探针仿真模型,模拟锥形镀膜光纤探针针尖处剖面状态,实现对纳米微粒的非接触操作,以空气为操作环境,分析光纤探针镀膜厚度和光纤探针出射孔径的逐渐变化,找出其对近场光强的影响.同时对光纤探针发射激光照射AFM探针的角度变化、光纤探针与AFM探针之间距离的改变以及两者对AFM探针尖端场增强的影响规律做出了定量分析,通过仿真实验分析,进一步发现最大场增强因子,为完成纳米级物体操纵实验提供了参考.     

本期导读

<正>本期"智能控制与智能计算"栏目中,《一种智能汽车的实时道路边缘检测算法》,以无人驾驶汽车为平台,针对结构化、半结构化道路下无人驾驶汽车道路边缘检测问题,提出了一种智能汽车的实时道路边缘检测算法,经实验验证,该算法准确率高,可靠性强,能够准确完成     

电子心音听诊器的研制

提出了一种改进传统听诊器功能的可行方案.首先,采用Matlab来处理心音数据(由蒙特利尔研究院提供),包括数字滤波、陷波和频谱分析.然后,根据心音的特点(振幅小和波段宽),设计心音传感器、放大和滤波电路.最终,研制了一款电子心音听诊器,既能实时播放心音,又能在LCD上同步显示心音波形,同时也能存储与回放心音信号.     

GPS信号捕获策略的研究

文章在传统GPS信号捕获算法的基础上提出了一种适用于GPS软件接收机的信号捕获策略,它能够准确而有效地搜索捕获到可见的GPS卫星信号,利用并行码相位快速搜索算法对GPS信号进行快速初捕获,使用N-M检测算法对被捕获结果进行确认,再做进一步的优化,从而得到真实可靠的捕获数据,以供信号跟踪阶段使用。     

CMV2000高速大面阵信号处理和完整性仿真分析

基于CMV2000高速大面阵探测器构建了图像处理系统,为了在100 fps帧率的情况下同时采集和处理2片2 K×1 K面阵的图像,系统必须拥有足够的带宽缓存数据。采用Xilinx公司Virtex5系列FPGA作为主控器件,4片数据速率为533 Mbit/s的DDR2 SDRAM作为缓存设备,实现数据的采集、缓存和处理。高速并行的DDR2 SDRAM数据线的信号完整性将成为系统设计的薄弱环节,因此在电路硬件实际投入制造之前进行仿真是十分必要的。采用Cadence公司的Sig Xplore和Sig Noise仿真工具对系统中DDR2 SDRAM的数据线进行了反射和串扰的仿真,得出了使用片上终端匹配(ODT)和数控阻抗(DCI)技术进行阻抗匹配时数据线的反射引起的信号上冲和下冲都在器件要求的范围之内,数据线在8 mil线宽8 mil间距2 000 mil耦合距离的情况下串扰噪声在信号的噪声容限之内等结论。研究了高带宽的高速大面阵图像系统信号完整性仿真方法,仿真结果能够满足系统要求,从而为解决此类问题提供了思路和途径。     

一种近联合界北斗B1I信号BCH码译码算法

提出一种性能接近联合界的北斗B1I信号BCH码译码算法. 以北斗卫星导航系统B1I公开服务信号ICD为基础,分析导航电文的BCH(15,11)编码的纠错能力和联合界,针对ICD标准译码算法的编码增益低和译码失败门限高提出改进算法. 以Chase算法为基础提出一种新的BCH编码软判决译码算法,使用格雷码排序优化伴随式计算,证明最大相关性与最小欧氏距离的等价关系,优化算法在不损失编码增益的条件下复杂度降低50%. 仿真结果表明在误码率10-5时距离联合界仅0.01 dB,新算法可获得2.5 dB的编码增益,译码失败门限从4.4 dB下降到1.2 dB.      

基于特征匹配与假设检验的仿真信号确认方法

为降低仿真信号的应用风险,在使用之前需要再次确认仿真信号。根据装备试验特殊的约束与要求,讨论了仿真信号的特征匹配问题。采用参数假设检验的方法确认仿真信号的特征匹配水平,提出了一种基于特征匹配与假设检验的仿真信号确认方法,并就方法应用相关的细节问题进行了深入探讨。在目标回波仿真中的应用表明,该方法在真实信号实测样本不充分的情况下仍能适用,可为确认仿真信号提供决策支持。     

交叉更新参考信号的振动主动控制方法

针对参考频率与振源信号频率不一致时自适应前馈式振动主动控制方法无法取得良好控制效果的问题,提出了一种交叉更新参考信号的方法。该方法将余弦、正弦信号分量通过交叉更新得到带有幅值和相位信息的初始信号,再经正交化处理来保证正弦、余弦信号幅值稳定且只含有相位的更新信息。结合传统的滤波-X最小均方(FXLMS)方法,通过带通滤波器,有效滤除了谐波成分的残余振动信号,从而形成了一种振动主动控制方法。仿真和试验结果表明,振动主动控制方法能够在获得的参考信号频率不准确的情况下,通过交叉更新参考信号将参考信号频率收敛到实际的振源信号频率,在无法获得准确的振源信号频率的条件下进行有效的振动主动控制。     

基于实测爆破地震波下的铁路特大桥桥墩动力影响研究

为研究爆破地震波下大跨度桥梁结构的动力学响应问题,以黑岱沟露天矿附近的酸刺沟大桥为背景,对其爆破振动下桥墩进行了振动监测,建立该桥单墩的数值计算模型,应用ANSYS和LS-DYNA软件对桥墩结构自振特性和动力响应进行了数值模拟. 研究结果表明:在输入爆破地震波主频范围为2～5 Hz时,2 Hz爆破地震波对应桥墩响应最明显,地震波峰值振速达到8.71 cm/s时桥墩出现损伤,损伤位置为墩身空心壁偏底部,保证桥墩安全的比例距离为5.79.