基于GSM和光纤光栅传感器的危险环境状态远程监测技术研究

针对危险环境状态监测的特殊性问题,提出利用光纤光栅传感器对环境温度进行实时检测,利用光纤F-P滤波器完成光纤光栅反射波信号解调,利用单片机控制GSM模块实现温度数据的远程无线传输。利用VB开发了上位机图形界面,实现了实时在线监测温度、构建数据档案、智能分析处理等功能。实验证明,系统可以对环境温度进行及时预警进而在一定程度上避免危险发生。     

反卷积法提高光纤光栅传感器解调精度的分析

通过对反卷积的理论推导的介绍,实现对光纤光栅传感器Bragg波长移动的法布里一珀罗（F—P）腔解调精度的分析。把从F—P腔解调出来的、分辨率降低的光功率谱经过已知传感光栅的光功率谱进行反卷积运算,得到一个与被测光纤光栅光功率谱更为接近的光功率谱,使得被测信号得以恢复,从而提高光纤光栅波长位移测量精度。     

基于单片机的光纤光栅解调系统的研究

分析光纤光栅传感机理,阐述可调光纤F-P滤波器的工作机理和特点,并基于单片机AT89C52实现光纤光栅解调系统。     

光谱吸收型光纤气体传感器及解调系统

基于光谱吸收型气体传感器的传感机理,搭建了实验平台,研究了基于一、二次谐波幅度比值法实现气体浓度检测的可行性,设计了一种新型的光纤气体传感器;基于32位嵌入式软核处理器NiosⅡ和FPGA技术设计了光纤气体传感器的解调系统.实验结果表明,该光纤气体传感器及其解调系统具有易维护、高速、高分辨率、高精度等优点.     

运用虚拟测试仪表技术深度革新信号解调实验

针对在信号解调实验中,商用设备封闭、实验箱设备不稳定、传统Matlab实验偏重仿真与实际脱节的不足,借鉴虚拟测试仪器仪表的工程实现方法来革新传统信号调制解调实验内容,基于软件无线电思想,设计出一套新的调制信号解调实验体系。该体系将通信原理、信号与系统和数字信号处理课程的知识点有机联系,综合在一起。同时该体系实验过程遵循工程实际,更具有现实和工程意义。     

基于典型光纤振动传感器的研究

通过对典型光纤振动传感器的研究,给出了这几种振动传感器的传感头结构,分析了它们的工作原理,导出了传感头等效力学模型的动力学特性,还给出了常用的适合于光纤振动传感器的几种信号解调方法,为基于光纤振动传感器的研究与设计提供了依据．     

基于红外光谱技术光纤通信的实验设计

介绍了光纤通信的原理及应用,分析了实验的可行性,提供了线路的设计参数及对光电器件的要求,使用实验室自制的光纤耦合装置。要求学生自行完成实验板的设计、安装、调试的全部过程。分析对频率解调的对策,蓝牙信号输出与发射电路的对接方式等实验常见问题。学生完成此实验可加深对理论课程的理解掌握,从理论到实践对光纤通讯的实验设计获得更深入的理解,提升自己动手解决实际问题的能力,推动光电技术及系统课程的改进,提高教学质量;为学生后续课程提供课题研究的学习模式和实验方法。     

Mach-Zehnder光纤干涉声音传感器研究

文章设计了一种基于光纤Mach-Zehnder干涉仪的声音传感器,研究了光源与光纤耦合器的基本原理和实验方法,探究了光纤偏振控制器的原理及使用方法,并利用压电陶瓷(PZT)进行光纤相位调制和解调。使用Mach-Zehnder光纤干涉声音传感器对敲击、室内走动的声响进行了测试,取得了理想的结果。     

液压锥阀中的啸叫噪声(英文)

目的:液压锥阀产生尖锐刺耳的啸叫噪声,严重地降低了液压锥阀的品质。本文探讨液压锥阀啸叫噪声的产生机理,揭示啸叫噪声对特定频率噪声信号的选择性放大原理,为啸叫噪声抑制提供理论依据。创新点:观测到介质相变、锥阀开度及阀腔变化下啸叫噪声基频漂移现象,建立空化条件下锥阀流体共振分析模型,获得了锥阀啸叫噪声是对特定频率信号的选择性放大的结论。方法:1.通过实验分析,观测到液压锥阀中啸叫噪声基频的漂移规律(图5~7、10和11);2.提出液压锥阀啸叫噪声是流声耦合引起的亥姆霍兹共振假设;3.通过建立锥阀阀腔声学共振频率模型,运用实验与理论相结合的方法分析不同工况下的啸叫噪声基频漂移规律,通过大量实验验证所提假设的正确性(图7、10和11)。结论:1.液压锥阀流声共振产生啸叫噪声,完成对特定频率噪声信号的选择性放大;2.液压锥阀只有在流体不稳定产生的周期性压力扰动信号的频率与阀腔声学共振频率接近时才产生啸叫噪声;3.运用液压锥阀流声共振产生啸叫噪声的结论,通过改变阀腔声学共振频率,使之与流道内流体不稳定引起的压力扰动频率错开,能有效地抑制液压锥阀中啸叫噪声的产生。     

超长距离系统中光纤拉曼放大器的设计

简述了各种结构光纤拉曼放大器的性能,充分考虑了实际情况,从同向抽运与反向抽运光纤拉曼放大器的耦合微分方程出发,对两者信号光的功率演变过程进行了推导,并引进设计实例,说明了综合利用同向抽运与反向抽运各自放大信号的特点可以设计长距离和超长距离系统中的双向抽运光纤拉曼放大器,为光纤拉曼放大器的进一步研究提供了参考。     

利用电磁传感器增强共鸣效果

在作音叉共鸣实验时,产生共鸣的那只音叉往往发出的共鸣声音很小,后排学生很难听到.若用普通的话筒扩声.会把环境噪声也同时放大,效果并不理想。考虑到音叉本身为铁磁性材料,具有一定的剩磁.它一旦振动起来,能产生两种信号,一种是声音信号,另一种是磁信号,它的频率与音叉发出的声音的频率相同。若用一个类似磁头的线圈靠近起振的音叉,就能检拾到这个信号,使线圈中感应出电动势,把该信号经音频放大器放大后在喇叭中输出,会使音叉发出的声音明显增强,而外界噪声却不被放大.     

光纤布拉格光栅超大容量传感网络分析仪

根据大型复杂结构的监测需求,研究了超大容量光纤布拉格光栅传感网络的传感器查询与波长解调原理,基于虚拟仪器技术设计了光纤光栅传感网络系统。虚拟仪器软件实现了信号分析与处理、网络通信、数据存储等功能。经实验验证,该分析仪单台仪器的测量点数达到1 000点以上,应变量程±800×10-6,温度量程±100℃。     

基于超声波的方向角测量方案研究

用超声波确定方向是一种自然现象,其测向的原理实质是由接收器间声波信号的相位差确定。依据实验效果,该文提出了用两个接收器提取信号相位差并进行角度指示的方案,讨论了模拟信号处理中的一些技术问题。这一方案特别适用于小型运动物体方向角的动态测量和自动跟踪装置。     

全数字式机械传动效率实验台设计

以CORTEX-M3作为主控芯片,设计了一种全数字式机械传动效率实验台。针对NJ型转速转矩传感器输出的同频正弦信号,设计了射极跟随器、二阶巴特沃斯低通滤波器、放大偏置模块等外围电路,使其满足A/D转换器输入电压要求。采用离散傅里叶变换(DFT)算法,确定同频信号频率以及相位差,并对影响频率、相位差测量精度的因素进行了分析,为提高系统精度提供理论依据。上位机采用VB编程,串口通信获取实时数据。实验结果验证了设计的可行性及鲁棒性。     

自制激光传输模拟信号和数字信号演示仪

人教版高中物理第三册“激光”一节中有这样一句话,“由于激光是相干光,所以它能像无线电波那样进行调制,用来传递信息”。激光传递的信息可以是模拟信号,也可以是数字信号。1激光传输模拟信号本装置包括激光发射器、激光接收器和录音机。激光发射器将声音信号转化为激光信号发射出去;激光接收器将接收到的激光信号转化为电信号,利用录音机的功率放大器将电信号放大后推动扬声器发声,又将电信号还原成声音信号。1.1工作原理图1是激光发射器的电原理图。话筒BM将声音信号转化为电信号,电信号通过电容C1耦合到三极管V1的基极,经三极管放大后…     

负反馈放大器的自激振荡产生原因及消除

１自激振荡产生的原因及危害根据参考资料的讨论可知单级阻容耦合共发射极放大电路在中频区输出与输入的电压相位差是１８０°。负反馈引入后可以改善放大器的一些性能：如降低放大倍数，提高放大倍数的稳定性，改变输入输出电阻等。但不管情况如何负反馈的反馈信号总是削弱放大器的净输入信号。但是当负反馈的反馈深度D＝０时，将会出现反馈放大电路在没有信号输入的情况下会有信号输出，这种现象违背了放大器的输入输出关系，使放大器变为自激振荡。那么负反馈是D＞１的，为什么会出现D＝０的呢？这是因为单级共射放大器在中频段满足输…     

基于半导体技术的新型激光谐振腔研究

引入微纳光纤、采用绝缘硅(SOI)波导材料,设计了一种多耦合点的谐振腔滤波器。该滤波器工作方式:当光从入射端输入,经过耦合区时一部分光会因为倏逝波的存在发生耦合,耦合进入环形腔的光在满足谐振条件时在环形腔内发生谐振,光在环形腔中传播一周后,再次从耦合区从环形腔耦合到微纳光纤直至输出。性能分析表明:自耦合系数的变化不会对光强最大峰值产生影响,可以通过改变传输系数的大小从而实现耦合效率的调整,品质因数能达到10 000以上,衰减能够有效控制;通过SOI材料热膨胀现象实现设计滤波器的性能控制和光开关性能。     

外部注入八字形腔实现带宽增强的随机信号输出

利用分布反馈式半导体激光器（DFBSL）注入八字形光纤环实现了带宽增加的光随机信号输出.在实验中,DFBSL工作在阈值附近,由于其自发辐射而产生的随机信号经放大后注入到八字形光纤环.实验结果表明：经八字形光纤环输出地随机信号带宽增加,并且当八字形环左环无光隔离器时输出信号的随机性要优于有隔离器时的情况.     

光纤光栅位移传感实验装置的设计与实现

针对传统的强度型光纤位移传感器安装复杂、漂移大等问题,采用光纤光栅新型位移传感器,设计并实现了一种波长编码、自校准和不受光强影响的新型光纤光栅位移传感实验装置。该实验装置简化了传统强度编码光纤传感器的安装过程,具有抗环境振动和温度补偿功能,对快速掌握新型光纤光栅位移传感原理和使用方法,提高光纤传感实用技能具有实际的意义。     

基于FPGA的双路光纤激光拍频信号解调电路设计

设计了一种基于FPGA的拍频信号解调电路用于实时解调双路光纤激光的频差信息.应用ADF4351频率合成器芯片与ADL5801混频器芯片组成混频电路,设计了将光电探测器响应的射频(radio frequency,RF)域拍频信号下变频为中频(intermediate frequency,IF)信号的调理电路;以5CGXFC5C6F27C7N芯片为核心并结合快速傅里叶变换(FFT)进行时频转换,实现了拍频信号实时解调的FPGA解调电路.实验证明,该电路可实现0.41～3.45 GHz宽频带范围内的拍频信号实时检测,频率分辨率为7.6 kHz.