简谐波运动理论在物体曲面形貌测量中的应用

在物体曲面形貌非接触式测量中,传统的N步相移技术在实施测量时必须采用精密的移相装置,以获得定步长的相移步进值,当存在相移步进偏差时,就不能够准确的解调出相位.针对这种情况,本文在分析简谐波运动的基础上,提出了一种通过点测量的方式提取相移光栅实际相移量方法,同时提出了一种基于非定步长的相移相位恢复算法;实验结果表明:通过该方法获取的相移步长的精度达到纳米级,利用该非定步长算法能够准确的解调出相位,降低了对移相装置的精度要求,大大提高了测量系统的精度和自动化程度.     

MIT中的一种基于全相位的IQ正交相位解调算法

针对MIT系统相位解调过程中信号非整周期采样以及奇异点对相位测量精度的影响,提出一种基于全相位的IQ正交算法,该算法通过对测得的数据进行全相位处理,再进行正交变换,从而有效提高了信号解调精度.通过实验表明,相对传统IQ正交算法,该算法能够降低信号非整周期采样以及奇异点对相位测量精度的影响,且计算复杂度低,运算速度快,能对相位差进行更为实时精确的测量.     

压电陶瓷移相控制装置的研制

通过研制压电陶瓷(PZT)电压驱动电路来驱动相移执行机构来达到移相的目的,再结合光学器件、下位机编程、以及在VC开发平台上编写数据处理程序,研制了一套移相精确控制测量装置.为有效解决PZT非线性、蠕变特性、迟滞特性对移相精度的影响,该装置采用了电压-位移形成的闭环反馈控制.对相移的测量精度起到了明显改善.实验证明了此可以提高测量精确度,在相位测量技术中具有广泛的实用价值.     

一种基于加窗的插值FFT重构Hilbert变换方法

提出了一种基于加窗的插值FFT算法重构Hilbert变换来测量无功功率的方法。该方法通过离散傅里叶变换及逆变换,能够准确地将各次谐波的电压进行90°移相,并利用加海明窗的插值FFT算法对各次谐波的频率、相位,以及幅值进行计算,克服频谱泄露所带来的影响,消除测量时产生的误差。仿真结果表明该方法具有很高的测量精度。     

四步相移干涉测量的相位补偿及仿真

在应用相移技术进行相位测量时，相移器的相移误差直接影响相位的测量精度．将快速傅立叶变换技术和四步相移技术相结合，对相位进行补偿，并推出相位误差补偿公式．利用快速傅立斗变换技术求出实际相移量与理论值的相移误差εi，代入相位补偿公式计算相位．通过计算机仿真，采用四步相移算法、四步相移补偿算法得到了各个采样点的相位误差．分析可得，采用四步相移补偿算法比直接采用四步相移算法得到的相位误差有更高的精度，相位误差平均值提高10倍以上．     

一种基于移相误差估计的五步移相算法

提出一种五步移相算法 ,分两步进行相位计算 ,先估计实际步进移相的线性移相误差 ,再利用此移相误差估计值计算相位分布 .移相误差估计公式和相位计算公式简洁 ,算法简单易行 ,对线性移相误差和二次谐波的敏感度低 ,可基本消除线性移相误差对解调相位的影响 .对提出的算法进行仿真研究 ,同时给出了Hariharan五步算法、Surrel六步最小算法的仿真结果 ,结果表明本算法明显优于以上两种算法 ,可基本消除线性移相误差引起的相位偏移 .     

基于三维测量技术的相移微动装置研究

本文介绍了相位测量轮廓术的基本原理，根据相位测量轮廓术中相位调制的原理提出了一种实现光栅精确相移的新装置，该套相移微动装置主要由步进电机控制器、驱动器、步进电机、螺旋测微头等部件构成．通过对步进电机控制器编程实现了相位调制的自动化．     

基于瞬时测相的π/4-DQPSK信号解调算法

提出了一种基于瞬时测相的π/4-DQPSK信号解调算法.这种算法通过实时估计信号的相位来提取调制相位信息,并通过相位推算信号的瞬时频率,实现码元同步,进而完成相位判决,恢复出原始的调制码.Matlab仿真表明,这种算法能够正确实现对信号的解调,在AWGN信道中,当误码率BER=10-4时,比传统差分相干解调大约有1 dB的信噪比性能改善.     

激光器不稳定对多步相移算法相位提取精度的影响

实际移相干涉图像因受不同误差源的影响,不同相移算法的相位提取精度不同,导致实际干涉测量系统的检测精度也不同.文中以多步相移算法中的5、6、7、13步相移算法为例,仿真分析比较了不同相移算法因激光器波长不稳定和光强不稳定引入的面形检测误差.研究结果表明:激光器的波长不稳定和光强不稳定均在检测中引入了随机性误差;多次平均下,步数越多的算法因激光器波长不稳定和光强不稳定引入的误差越小但彼此差别不大,各算法对激光器不稳定引入的这两种误差的抑制效果均不明显.     

基于三次样条插值的GPSC/A码快捕精频算法研究与仿真

提出了基于三次样条插值和缩小多普勒频移步进值相结合快捕精频的新方法。该方法在基于FFT循环相关捕获算法快速粗捕初始码相位和载波频率,以及利用输入信号在短时间内两个不同时刻的相位差的方法得到载波精频的基础上,将三次样条插值和缩小多普勒频移步进值相结合,使捕获得到循环相关峰值更加接近最大值,进一步得到了最终的精细频率值。通过对仿真产生的数据结果进行了分析和验证,结果表明提出的精细频率方法能够使频率精度达到±2Hz,证明了该结合算法的精确性和可行性。     

2PSK非相干解调原理研究

从克服二进制移相键控 ( 2 PSK)的“倒π”现象出发 ,提出一种 2 PSK非相干解调法 ,并对其解调原理和抗噪声性能进行了详细的分析介绍 .2 PSK非相干解调法将经延时半个载波周期的接收信号与原接收信号相加 ,检测出两相邻码元载波相位变化情况 ,从而解调出数字信息 .该解调方法能克服“倒 π”现象 ,有较强的内在检错特性及抗噪声性能 ,并且实现较简单容易     

薄膜晶体管液晶显示器相位调制特性的测试

采用双光束干涉测量装置,对SONY公司的LCX023CMT的薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)进行了测试.利用计算机对得到的干涉条纹图像进行滤波、二值化、条纹细化和二值图像的滤波等一系列处理,计算出干涉条纹因LCD相位调制而移动的相位.把参考灰度分别为255和0时测得的数据做了比较并取平均值绘制出LCD相位调制特性曲线.通过定性的分析,该方法能够在一定程度减少系统误差和随机误差.在相移干涉测量中,用LCD代替PZT相移器能大大简化光路系统,同时避免机械运动,实现相移量的全数字化控制.     

光纤连接器端面的显微干涉测试系统

介绍了一种基于显微干涉的光纤连接器端面的测试系统,干涉仪由Mirau干涉物镜和镜筒透镜组成,CCD相机采集干涉图样,经处理后得到相位分布图．采用Carre相位提取算法,无需进行特定步长的相移．对光纤连接器端面的表面形貌、曲率半径、顶点偏移进行测量,测量系统的横向分辨率可达到0．9μm,重复性测量精度为9．5nm．     

带PZT相移控制器的光纤干涉系统

简要介绍带PZT相移控制器的光纤干涉系统的组成部分,介绍该系统的干涉原理、PZT移相原理以及光纤干涉仪的检测原理,并提出一种应用相移技术检测不随时间变化的非调制待测量信号的方案.     

宽频带90°移相网络相移特性等波纹逼近的零极点计算

用椭圆函数对宽频带90°移相网络相移特性进行等波纹通近的方法,分析了用θ函数计算宽频带90°移相网络传递函数的零、极点过程中的误差,提出了提高计算精度的措施,给出了在较宽的频带上相移偏差φ_m≥1°准确地确定极零点的算法。     

一种具有宽松约束的相位—高度映射算法

为了提升PMP测量系统的测量精度以及放宽该系统搭建的约束条件,提出一种新的具有宽松约束的相位测量轮廓术相位—高度映射算法.这种算法既不要求投影装置光心和成像装置光心的连线平行于参考平面,也不要求投影装置的光轴与成像装置的光轴共面,只要保证成像装置光轴垂直于参考平面,即可实现相位—高度映射.本文详细推导了该算法的数学模型,发现当投影装置光心与成像装置光心的连线不平行于参考平面时,相位—高度映射不仅与三维测量系统的结构参数有关,还与参考面的相位分布有关.由于在实际测量中难以保证投影装置光心与成像装置光心的连线严格平行于参考平面,因此所采用的新的相位—高度映射算法是实际测量系统的真实反映,也使系统更易于搭建.实验结果表明:本文所提算法进行测量的平均绝对误差和均方根误差最大不超过0.031 mm和0.040 mm.该算法拓宽了搭建测量系统时的约束条件,使得光路更易于实现.实验验证了该算法的有效性,表明所提算法的精确性和可重复性均优于传统算法.     

非定值相移量的单步相移同轴数字全息

提出一种非定值相移量的单步相移同轴数字全息算法。对CCD面上的干涉光强进行了分析,用图像相减法算出CCD面上不能确定相位正负的物光波,再记录一帧有相移的干涉光强,来确定相位的正负。其特点是有相移的这一帧干涉光强没有参与物光场大小的运算,只是用于相位符号的判断。该算法对相移误差不敏感。     

软件无线电中基于相位旋转的正交解调算法

软件无线电要求使用通用的硬件结构，而只利用不同的软件算法实现对不同调制信号的解调。提出了一种基于相位旋转的正交解调算法，通过理论仿真和实际验证，能够满足软件无线电对通用解调算法的要求。     

光栅相移精密控制系统的设计与应用

投影栅相位法是三维轮廓测量的热点方法之一,主要用于测量物体表面三维形貌和离面变形位移场等。根据投影栅相位法三维测量原理,提出了一种实现光栅相移精密控制的方法,详细阐述了整个装置实现控制的过程。通过对实际物体的测量,证明了该方法的有效性。将实验结果用于三维图像的重构,得出的物体三维图像表明：此种方法可以完好地实现投影栅相位法对物体的测量,其测量数据准确、测量过程可靠,并且大大提高了投影栅相位法的测量效率。     

水声通信变步长自适应多普勒补偿

针对水声通信中信号收发双方相对运动引起的多普勒效应,对于QPSK调制信号在自适应多普勒补偿的基础上提出一种变步长自适应多普勒补偿算法。该算法根据接收信号的均衡误差和相位估计,调节多普勒跟踪步长,估计出多普勒效应,通过线性插值法对接收信号进行多普勒补偿。通过计算机仿真,将其与恒定多普勒跟踪步长的自适应多普勒补偿方法进行了性能对比,结果显示该方法能够较好估计出多普勒效应,提高了接收性能。