基于回波信号功率谱线面积的变幅杆传播损耗的研究

本文采用2．5MHz的压电换能器，测量了超声在三种不同规格的阶梯形变幅杆中的脉冲回波信号，并且利用数字示波器对信号进行采样，得到了数字化超声回波时域信号，结合傅立叶级数理论和FFT计算方法，再利用MATLAB语言对所测数据进行处理，得到回波信号的波形图和功率谱线图，并对其进行对比分析。研究结果表明：回波信号功率谱线面积在仅细端直径不同，其它条件均相同的阶梯形变幅杆中的传播损耗情况与它的外形有关。这一方法可为超声检测实际应用提供很多有用信息。     

光波分复用器性能分析

介绍了光波分复用器的工作原理,典型干涉膜型两波长光波分复用器器件结构原理及光学薄膜特性.通过测量插入损耗和回波损耗等参数的大小分析了光波分复用器的性能,用该方法测试常用的干涉膜型两波长光波分复用器性能达到了理论要求和使用要求.     

基于CCD的回波信号图预处理软件设计与实现

随着光散射法测量PM2.5颗粒物浓度技术的发展,该技术成为测量大气PM2.5浓度的主要手段之一。散射激光雷达接收到的信号为回波信号图,通过建立回波信号图灰度值与PM2.5浓度的关系模型,实现对颗粒物浓度的测量。该技术需要对回波信号图进行预处理并提取散射信号,为了实现一种高性能、可实时测量的回波信号图预处理系统,设计一款基于Delphi7语言的实时图像处理软件。该软件通过对内存分配双缓冲区域、设置采集频率以及图像裁剪等方法,提高图片的采集与处理速率。实验结果表明,该软件操作简单、运行稳定且可扩展性较强。     

小波变换在激光超声无损检测信号去噪中的应用

介绍了基于小波变换的激光超声检测信号降噪处理技术,实际检测信号的降噪处理试验表明,应用该技术对激光超声检测信号进行降噪处理可显著提高信噪比.根据信号的波形特点选取了小波函数,采用heursure阈值去噪有利于提取超声回波波形.     

光抽运现象及其应用

从理论上分析了光抽运的原理 ,介绍了获得和测量光抽运信号的方法 ,并讨论了光抽运在测量郎德因子和地磁场中的应用 .     

单模光纤的色散和损耗特性测量系统

光纤的色散引起传输信号的畸变,而损耗则引起光能的衰减,因此色散和损耗在很大程度上决定了光传输系统的通信容量和中继距离.目前长距离、大容量光纤通信系统中多采用单模光纤,故测量单模光纤的色散和损耗特性非常重要.简要分析了光纤的色散和损耗的概念,然后分别介绍了用相位移法和插入法测量单模光纤的色散和损耗的实验方法与系统.该实验系统可以同时满足单模光纤的色散和损耗特性测量需要,设备简单、集成度高、成本低、操作简便.     

基于谱不规律性特征的水中目标宽带回波检测（英文）

针对强混响干扰背景下的水中目标回波分辨问题,研究了水中宽带回波频谱的起伏特性,并采用谱不规律性对宽带回波信号的频谱起伏进行表征,建立了水中目标回波频谱不规律性特征与目标属性参数之间的关联关系.基于回波与混响的谱不规律性特征提出了一种混响背景下水中目标宽带回波检测方法,该方法能够对混响与目标回波进行分辨.复杂目标的理论仿真结果表明,在信混比低至-10 dB时,基于谱不规律性特征,仍然可以分辨回波和混响,复杂目标海试数据测试结果表明信混比低于0 dB时,混响背景下回波可以有效检测,理论和试验测试结果验证了该方法对混响背景下宽带回波检测的有效性.     

Y分支平面波导型光分路器的研制

研制了Y分支平面波导型光分路器,采用半导体工艺制备了1×8平面光波导芯片,经过耦合对准和黏接完成了芯片的封装。对研制的平面波导型光分路器在1 270¹ 570 nm波长范围内的插入损耗进行了测量,在该波长范围内插入损耗曲线较平坦。这表明平面波导型光分路器的插入损耗在所测试波段对波长不敏感,而熔融拉锥型光分路器的插入损耗曲线表现出明显的窗口限制。同时对1 310、1 550 nm处8个输出口的传输特性进行了表征,偏振相关损耗都小于0.05dB,而回波损耗均大于50 dB。结果表明,PLC光分路器具有良好的传输性能。     

阶跃光激励的光热光偏转技术测量材料的热扩散率

基于光热光偏转技术的基本原理,通过分析阶跃光激励的光热光偏转信号的上升快慢与材料热扩散率的关系,提出了测量材料热扩散率的新方法.结果表明,该方法与传统的光热光偏转技术测量材料热扩散率方法相比,具有实验装置简单、测量方便快捷等优点.     

波纹管注浆缺陷超声检测方法

波纹管孔道压浆是桥梁建造后张法的关键工序之一,其压浆密实性的好坏对桥梁的耐久性有着重要影响。利用超声波反射法获取回波信号,从信号能量的角度出发,通过分析、处理包含缺陷信息的回波信号,进行混凝土缺陷的无损检测。分析并建立了合理的波纹管缺陷超声检测的模型,应用合成孔径技术,将低成本的小孔径、低功率换能器接收到的较弱的回波信号进行合成,从而起到了增强缺陷信号、抑制噪声信号的效果。     

一种基于微多普勒的爆震检测新方法

爆震的检测对于发动机的安全性和使用寿命有着重要的意义.首先建立了发动机缸体的雷达回波信号模型,分析了正常燃烧和爆震现象发生时缸体振动信号的微多普勒特征,并利用SPWV时频分析方法提取了该信号的微多普勒特征,最后通过仿真验证了利用微多普勒特征检测爆震现象的实时性和有效性.     

水下激光目标单个回波信号滤波研究

研究水中激光雷达回波信号特征与处理,对水下目标的探测具有十分重要的意义。文章首先介绍了水下激光雷达的应用领域,然后从频域角度对激光雷达探测的回波信号特征进行了分析,最后根据探测回波信号的特征设计了一些对单个回波信号处理的方法以及特征量的提取方法,为今后激光雷达的探测和应用提供了理论基础和处理方法。     

用于大功率器件开关损耗实验测量的传感器响应特性

电压与电流传感器的响应特性对准确测量高速电力电子器件的功率损耗至为关键。本文通过建立传感器的传递函数模型 ,具体分析了其响应特性对器件损耗测量的影响 ,给出了测量传感器的选取原则。提出了基于传感器传递函数的测量误差数值校正方法 ,为提高器件损耗的测量准确度提供了理论依据。     

光泵磁共振实验中扫场信号研究和测量

提出了两种扫场信号的测量方法,给出了公式推导和分析;进行了测量,给出了误差分析,并且对实验中读取共振信号时,共振吸收峰应该对着三角波的波峰还是波谷的问题给出了判断和解决方法,提高了实验的准确度和可操作性。该文的研究扩展了实验内容,有利于提高学生的创新能力。     

一种物联网用双频天线的设计

设计了一种用于物联网传感器的新型双频天线.通过模拟计算,对天线的方向图、回波损耗标进行了详细的数值分析.制作了天线实物并进行了测量,结果表明,该天线能完全覆盖915MHz和2.4GHz物联网接入系统的工作频段.该天线具有简单的结构,易于制作,并且具有较小的体积与中等的增益,因此有望用作物联网无线传感器中的天线.     

基于光声效应的液位自动测量装置设计

提出了一种利用光声效应产生的声音信号激励圆柱形封闭腔体产生共振,实现非接触式实时液位自动测量的装置。利用调制激光照射在封闭、透明腔体内的黑色涂层上,当激光信号频率与腔体机构固有频率达到一致时,腔体内的光声信号振幅将达到最大。腔体内的振动情况由顶部驻极体电容式麦克风进行检测。待测容器与密封腔体底部连通,液位变化,则共振频率随之变化。结合单片机设计相应的软件进行液位自动测量,同时利用手机APP实现液位的无线监测。测量过程在1 min之内完成,测量精度可达1 mm。应用光声效应产生腔体共振,通过测量共振频率来测量液位,是光声效应的独创性应用。     

基于MSP430氦光泵磁敏传感器吸收比测试系统设计

针对氦光泵磁敏传感器中氦室制作质量以及相应的共振信号指标是否满足设计要求的问题,介绍了通过测试吸收比来检测氦光泵磁敏传感器中氦室充气量是否达标的新方法,设计了测试实验系统。该系统分3个抽真空阶段,极限真空度可达10 nPa,控制精度约10 Pa,利用MSP430单片机实现测量电压的存储和实时显示,并通过实验的方法来探究氦室吸收比的理想值,以提高光敏元件接收信号的质量。同时给出了系统最终测试结果,实验所测得的吸收比大于38%,通过信号检测和处理电路可以得到较理想的共振曲线,满足氦室的设计要求,对氦光泵磁敏传感器的研制具有实际意义。     

光泵磁共振测量地磁场水平分量

探讨了光泵磁共振实验中用换向法测量地磁场水平分量时,共振信号参考点的选取对实验结果的影响。首先进行理论分析,分别用换向抵消法的扫场法和扫频法对不同的信号参考点进行公式推导,得到地磁场的水平分量;接着进行实验测量,计算出地磁场的水平分量。通过对扫场三角波信号直流分量和交流分量的分析,并利用抽运信号判断当示波器显示三角波的参考点与实际扫场信号的参考点相反时扫场与地磁场水平分量的方向关系,阐述了在实验测量中如何正确选择共振信号对应的参考点。从而提高了测量结果的准确度。     

通过曲线拟合计算损耗因子

损耗因子是进行振动计算分析时必须输入的关键参数之一,直接影响振动计算和分析结果的准确性和可靠性。而传统的半功率带宽法和衰减法由于各自的局限性而无法得到理想的结果。该文将曲线拟合应用于时域衰减法测量损耗因子的数据处理中,通过理论分析、信号预处理、曲线拟合,准确地计算出激励频率下试件的损耗因子。通过与传统方法计算结果的比较,证明该方法在损耗因子小于0.01的小阻尼情况下具有精度更高、稳定性更好以及抗干扰能力更强的优点,可应用于损耗因子的衰减法测量中。     

基于锁相放大器的微弱信号检测教学实验平台设计

设计了基于数字锁相放大器OE1022型的微弱信号检测教学实验平台,覆盖了微弱信号检测领域的常用技术,可从教学的角度开展多项实验,如强噪声检测弱信号实验、微弱信号多谐波测量实验、微小阻抗测量实验、自跟踪窄带滤波器实验、电阻热噪声测量实验,在教学过程中让学生熟悉、掌握锁相放大技术以及微弱信号检测原理。实验平台也提供了对OE1022自身进行内部噪声分析评估的方法。