无衍射光莫尔条纹图像处理及计数方法研究

在无衍射光测量中,莫尔条纹的计数准确性将影响测量结果的正确性。在分析无衍射光莫尔条纹特征的基础上,提出利用图像处理方法实现莫尔条纹的精确计数方法。对采集到含有高频干扰的无衍射莫尔条纹,利用图像增强提高对比度,选择合适的低通滤波器消除无衍射光中高频信息及噪声信号,再经过二值化和平滑处理得到轮廓清晰的莫尔条纹,然后利用坐标变换将图像转换到极坐标,根据莫尔条纹灰度值在一周内的突变特性,采用多次间隔扫描法确定条纹数目。实验结果表明,该方法能精确、有效地计算无衍射光莫尔条纹数目。     

基于小波变换的EEG噪声滤除算法设计与实现

对采样频率为1 ooo Hz的脑电波实测信号分别进行了基于快速傅里叶变换的频谱加窗滤波算法分析和采用小波变换的自适应阈值算法仿真对比分析．分析结果表明：采用传统的频谱加窗滤波算法,在信号噪声频带交叠的情况(如白噪声)中应用效果较差,无法滤除低频范围内与脑电信号混叠的白噪声;采用小波变换的自适应阈值算法的消噪效果明显好于传统的频谱加窗滤波算法,具有良好的应用价值．     

笼型异步电动机转子断条综合在线检测方法

基于快速傅里叶变换（ＦＦＴ）的定子电流信号频谱分析方法,被广泛应用于笼型异步电动机转子断 条故障的在线检测,其中自适应滤波、准确滤波、希尔伯特变换以及起动电流时变频谱分析方法是典型且 成功的。在回顾这些方法的同时,分析了它们的优缺点,并在此基础上,提出了一种转子断条综合在线检 测方法。数字仿真及实测结果表明该方法是正确有效的。     

莫尔条纹噪声控制及细分精度分析

由于莫尔条纹信号质量直接影响其细分精度,故将神经网络自适应算法用于莫尔条纹噪声控制.用算法的神经网络层实现信号的非线性映射,将滤波步长与信号频率构成函数关系以实现其动态调整,使算法具有自适应性,满足信号的滤波带宽要求.对该算法滤波后的圆光栅莫尔条纹信号进行512倍正切法细分,分辨力达到0.618″,最大累积误差1.236″,信号质量明显改善,细分精度显著提高.实验表明,这种算法滤波效果优于常规算法,作用频带宽,对莫尔条纹线性和非线性噪声具有明显的抑制作用,可为细分提供良好的数据准备.     

一种改进的动态信道化滤波方法

多标准卫星链路的宽带信号中包含多个带宽不同、分布非均匀的子信号,其参数未知且具有时变性。提出一种改进的动态信道化滤波方法,在传统动态信道化滤波结构基础上,利用半带滤波器插值后的周期频谱,对输入信号进行滤波,并把原信号延时后减去滤波后的信号,获得频谱上相互互补且无交叠的两路信号;采用复指数调制滤波器组对两路信号进行分析滤波;自适应调整判决门限对分析滤波后的信号进行能量检测;根据能量检测结果利用综合滤波器组重构出子信号。经过理论分析和仿真实验表明,改进方法在结构复杂度、硬件资源占用量方面均有提高。     

基于Daubechies小波变换在GPS信号处理中的应用

利用小波变换理论对带有噪声的GPS定位信号进行滤波，用多尺度分析特性对其信号进行轮廓和细节部分的逐步分解，将分解后的小波系数进行反变换可求出原始纯净信号。实验表明，Daubechies小波滤波器在对GPS信号滤波中达到满意效果。     

长光栅莫尔条纹的光电信号特性

本文给出了长光栅莫尔条纹光电信号的函数形式,并对此函数进行频谱分析.在此基础上较详细地讨论了它的正弦性和对比度.     

无驱动陀螺信号的频谱分析与滤波处理

为解决无驱动陀螺输出信号中干扰噪声较大的问题,考虑对陀螺信号进行数字滤波处理。根据陀螺输出信号的特点推导了无驱陀螺信号的频谱函数表达式,确定信号的频谱特点。分析了加窗截断对其频谱的影响,并对采集的信号在不同宽度的矩形窗下做快速傅里叶变换验证了所得结果。根据实际使用中无驱陀螺信号的有用频带位于低频段的特点,利用MATLAB设计低通滤波器进行滤波处理,滤波后效果较好。     

多正弦窗谱估计应用于振动信号频谱分析

为了保证振动信号频谱分析在确保分辨力时具有良好的方差性能,引入多正弦窗,结合Thomson提出的多窗算法,进行了多正弦窗谱估计算法的理论分析与基于实测汽轮机振动信号的频谱分析效果仿真,分析了算法的分辨力与方差性能,并讨论了正弦窗口数对算法性能的影响.仿真结果表明多正弦窗谱估算法可在谱分辨力和方差性能间取得较好均衡,适合于振动信号频谱分析,性能优于传统的周期图及其各种改进算法.     

丝织工艺中两种张力波动信号的分析

本文对丝织工艺中织造时的经丝张力和络丝时的丝线张力的波动信号进行了分析,提出织造时的经丝张力波动应当用周期信号分析的方法,络丝张力波动应当用随机过程理论来进行研究。并对实测张力波动信号作了频谱分析,为设计张力传感器和微机张力信号采集系统提供了依据。     

新一代GPS中高斯线性轮廓滤波边界效应的处理方法

分析了高斯线性轮廓滤波易造成边界效应的原因,通过实际案例指出了常用轮廓扩展法缺乏自适应性的缺陷,并在此基础上提出一种具有自适应功能的轮廓滤波边界效应处理方法——矩准则法.该方法通过在边界效应区域根据位置的不同改变高斯权函数,同时保证权函数总权重为1,且一阶矩为零,能达到可靠的滤波效果,避免了扩展轮廓带来的轮廓失真,具有较强的自适应性.实测的具有一定倾斜程度的轮廓数据曲线滤波结果证明了该方法的可行性和有效性.     

基于莫尔信号的超精密复合定位研究

应用光学理论研究了透射式激光莫尔信号的位移特性,建立了衍射莫尔信号强度与对应位移的数学模型,并通过计算机仿真对莫尔信号的位移特性进行了研究.在此基础上设计了一套基于激光莫尔信号的超精密定位系统,系统取透射的零次莫尔信号为控制信号,由微机控制实现高精度位置检测及精密自动定位.针对精密定位高精度与大行程之间的矛盾,提出了一...     

小尺寸凹陷物体表面轮廓测量方法

在分析条纹投影测量物体轮廓方法的基础上,针对不规则小尺寸凹陷物体提出一种新的投影方法,采用激光光源和空间光调制器代替常用的投影仪,解决了小尺寸凹陷物体表面轮廓测量问题.在图像处理方面沿用了傅立叶变换技术,在滤波方面改进了传统滤波方法,实现了自动滤波处理.利用该投影系统和改进后的滤波技术对具有不规则小尺寸凹陷的物体进行了实际测量,证实了该方法的可行性.     

理论风浪谱修正方法及数值验证

为了研究特定海域范围内海浪的内部能量相对于频率的分布规律,本文以目标岛屿处"波浪骑士"式浮标提供的实际观测资料为依据,提出了一种基于实测资料的风浪数据筛选和理论风浪谱修正方法。通过讨论实测频谱与理论频谱的谱峰位置关系筛选出研究针对的风浪数据点,将实测风浪频谱与理论频谱进行对比分析,进而提出理论风浪谱的修正方法,并以增加参数的JONSWAP谱为靶谱对实测风浪数据进行拟合,得到了可以表达目标岛屿处风浪内部能量的理论谱形式,并进行了对比验证。研究结果表明:所提出的理论风浪谱修正方法,能够有效地筛选出实测数据集中的风浪数据,并完成对特定海域处风浪频谱的描述表达。     

一种宽带频谱分析结构优化与FPGA 实现

为实现高实时性的1． 7 ～ 2． 7 GHz 频段宽带频谱分析,在传统的信道化接收机中频谱分析的 结构基础上,对抽取滤波器的多相滤波结构进行了推导,并在Simulink 平台上对算法进行了设计与 仿真． 为平衡硬件设计中的资源消耗,对多相滤波的结构和多路并行载波的生成结构进行了优化, 最终在基于Kintex-7 系列FPGA 硬件平台上实现了2． 621 44 GSPS 采样速率的信道化接收与宽带 频谱分析,实测结果与仿真进行了对比,证明了该方案的可行性,满足高实时性场景下宽带频谱分 析的需求．     

机械系统故障诊断模拟实验系统研制

振动信号处理部分是对计算机采样进行加速度信号进行滤波,以消除噪声影响;以振动烈度的形式显示机械振动情况;采用ＦＦＴ算法对速度信号进行频谱分析。实验结果表明,系统可以有效的消上界噪声影响,并能准确地显示机械的振动烈度值和频谱分析结果。     

机械系统故障诊断模拟实验系统研制——振动信号处理部分

振动信号处理部分是对计算机采样进来的加速度信号进行滤波,以消除噪声影响;以振动烈度的形式显示机构振动情况;采用 FFT 算法对速度信号进行频谱分析。实验结果表明,系统可以有效的消除外界噪声影响,并能准确地显示机构的振动烈度值和频谱分析结果。     

基于反射光栅的超精密定位系统研究

应用光学理论研究了一种μm级位移分辨率的反射型双级光栅测量系统,建立了反射莫尔信号与对应位移的数学模型,通过计算机仿真分析了反射莫尔信号的位移特性,进而设计了一套基于反射光栅的精密定位系统。系统取反射的0次激光莫尔信号为控制信号,由微机控制实现高精度位置检测及超精密自动定位;采用的修正莫尔技术,极大地提高了位置检测信号的灵敏度及定位精度;通过粗定位和精定位相结合的两段式复合定位,实现高速高精度定位。实验结果表明,基于反射光栅的精密定位系统可获得±10nm的定位精度。     

DPSK接收端窄带滤波器带宽的研究

通过使用Optisystem光通信软件设计了DPSK光通信接收端,信号光通过光前置放大器放大、窄带滤波器滤波、马赫哲德干涉仪延迟解调、平衡探测器探测、低通滤波器滤波和数据恢复后分析其误码率;通过该DPSK接收端仿真模型,研究通信速率在10Gb/s、信号光功率为-42dBm时,通过噪声系数为3.2dB的光前置放大器使得信号光增益达到约40dB后,对不同滤波器分别进行带宽与误码率关系的仿真研究,得出了在使用不同滤波器时的最佳带宽,对后续实验中滤波器及其带宽的选择具有重要指导意义。     

基于驻相法的一种雷达调频信号频谱分析

为从频域上研究双曲调频(HFM)信号特性,运用驻相法推导其频谱表达式,绘出近似频谱图;再利用匹配滤波器的频域输出与雷达发射信号频谱之间的固有关系,通过傅里叶逆变换,得到HFM回波经过匹配滤波后的时域输出。最后,分别对HFM信号作FFT运算和对目标回波进行匹配滤波运算仿真,得到相应的频谱和脉压结果,与驻相法推导的结果相符。研究结果说明,驻相法分析HFM信号的脉压性质是一种更为简单有效的方法。