辐射温度计的标定及计算方法

介绍了辐射测温中一点标定的温度测量原理，并对一点标定法和利用最小二乘曲线拟合及数据积分的方法作了介绍，对标定的主要误差进行了定性及定量分析，通过对基于波长函数（PWF）的一点标定法及利用最小二乘线拟合和数值积分对其计算的方法实践，及具体实验数据计算，对该方法进行了验证。     

光纤Bragg光栅光谱特性研究

根据耦合模理论得出光纤Bragg光栅的反射率表达式、Bragg光栅的反射特性、设计反射中心波长λD=2neffA.通过对Bragg光栅反射率表达式进行数值模拟,绘制在不同参数下反射率特性曲线和带宽特性曲线,并分析了反射率Rg,带宽△λ与光栅栅距A,栅长L和折射率微扰值(δneff)之间的关系,得到了它们之间的最佳配合,对制作优良特性的光栅具有指导意义.     

曲线拟合在管道漏磁内检测信号重构中的应用

针对管道漏磁内检测缺陷信号的重构问题,研究了曲线拟合和最小二乘法的基本原理,以管道漏磁内检测有限元仿真分析软件所得到的半椭圆型缺陷数据为研究对象,建立了径向磁通密度特征的二元一次方程组和二元二次方程组,运用最小二乘曲线拟合方法实现对仿真数据的二元一次函数拟合和二元二次函数拟合.应用MATLAB编写程序求出拟合系数,得到拟合方程,拟合计算结果与仿真数据基本吻合.通过对两组函数方程进行误差分析,结果表明二元二次拟合函数能更准确地描绘出缺陷大小与检测数据之间的函数关系,二次拟合模型更可靠,为管道漏磁内检测缺陷信号重构提供了函数支持.     

约束与自由状态下光纤Bragg光栅温度特性研究

研究了在自由和约束2种状态下光纤Bragg光栅(Fiber Bragg Gratting，FBG)的温度特性，分析了被测物体的热膨胀系数对FBG中心波长值移位量的影响，推导了FBG在约束状态下的温度特性方程和温度灵敏系数公式，测试了FBG在自由和约束2种状态下的波长温度效应，实验结果与理论分析吻合得很好，这些为实际工程应用提供了依据．     

光纤光栅谐振传感器的理论与实验分析

利用微量悬臂对光纤Bragg光栅的振动传感特性进行了实验研究,其频率传感范围达到2．5KHz,并给出了实验拟合曲线。研究表明：光纤Bragg光栅反射波长漂移的扫描平衡值△λ^-对微悬臂梁的谐振频率Vn响应灵敏。     

高斯型点扩散函数边缘拟合模型的研究

采用高斯型点扩散函数拟合方法与理想边缘做卷积得到边缘模型,基于该模型对黑白棋盘的像的边缘像素灰度分布进行拟合,通过比较高斯型点扩散函数与贝赛尔型点扩散函数的拟合效果,研究表明利用高斯型点扩散函数拟合获得的拟合参数比后者更接近给定的初始拟合参数值,边缘拟合效果更好。     

激光束廓形高斯拟合的稳健估计

在对激光束廓形进行高斯拟合时一般采用最小二乘法,但是采集数据的噪声会严重影响拟合优度。将稳健估计中的M估计应用到最小二乘算法中,经过算法的迭代,赋予每个观测点不同的权值,正常点的权值为1,异常点的权值为0,其他观测点的权值根据异常程度在0到1之间取值。提高最小二乘算法的稳健能力,从而克服异常点对高斯拟合的拟合优度的影响。实验结果表明：采用稳健估计的方法,可以克服噪声对高斯拟合的拟合优度的影响,与一般高斯拟合相比拟合优度提高了0.1107。稳健估计可有效地提高高斯拟合的拟合优度,在激光束的分析方面有着重要的应用价值。     

拟牛顿法在谱线分峰中的应用研究

应用拟牛顿法对离散数据谱线进行分峰处理,从而更精确地分析被测物质组分及组分含量.应用最小二乘法对离散数据曲线进行曲线拟合,用C#创建数值计算类,并通过拟牛顿法求解非线性方程组,实现对离散数据曲线的分峰处理,研究非线性方程组变量迭代初始值误差和迭代参数值对迭代计算结果的影响.通过对离散数据曲线进行分峰处理,得到了独立的子峰Lorentzian函数及其峰高、半高宽、峰位,并得到了非线性方程组变量迭代初始值误差和迭代参数值对迭代计算结果的影响规律.结果表明,对被测物质离散数据谱线作分峰处理,可更准确计算被测物质组分及组分含量,有较大实际运用价值.     

地铁车站基坑开挖引起的建筑物沉降研究

SMW工法桩在当今地铁基坑中被大量使用,为了对该种基坑开挖引起建筑物沉降进行研究,针对天津市地铁二号线曹庄站施工中基坑的周边建筑物沉降进行现场监测,采用曲线拟合最小二乘法对基坑周边建筑物监测的数据进行研究,根据现场实测沉降值拟合出曲线方程,再按拟合出的曲线方程求出拟合值,将实测值与拟合值进行比较,其平均相对误差为4.1...     

多项式曲线拟合在变形监测中的应用

介绍了最小二乘多项式曲线拟合的方法及拟合的步骤,采用Matlab对数据进行曲线拟合,并评定精度,最后通过实例解算论述了其在变形监测中的具体应用．     

测量海水温度分布的光纤光栅传感系统研究

介绍了基于光纤光栅的传感原理,完成了对光纤光栅温度传感器的实验室标定,得到了每个传感器专门的参数.通过对传感器进行铠装封装,排除了海水压力等因素的影响;设计了200m的光纤光栅传感器阵列,并将其应用到海洋环境探测中.试验对中国南海海域200m深的海水剖面温度进行了测试.提出了对测量数据应用Levenberg-Marqu...     

观测分析中的回归-时序列模型

大坝观测数据经常规回归分析后的残差序列一般并非为白噪声。考虑将回归拟合与随机型时间序列方法结合，先对大坝位移数据按水位、温度、时效等物理因素作回归分析，再对回归残差作时序列建模处理，实例采用Box-Jenkins法和自由相关、偏自相关函数及AIC准则进行模型识别，建立时序列模型，应用示例的计算表明，这样获得的回归-时序列模型能很好拟合实测数据，提高精度，误差序列也符合白噪声要求。     

传感器非线性参数的最优估计

为了使传感器能够准确测量,标定是必不可少的,而好的似合曲线能够改善传感器的测量性能。通过对某电涡流位移传感器位移、电压用多项式拟合曲线的特点进行分析,经过试探发现该传感器曲线可转化为直线。用逼近法和最小二乘法求得使曲线转化为直线的各参数的初始值,且偏差更小。再对这些参数以非线性编差最小为条件采用模式搜索法进一步优化,得到比多项式拟合更实用的、偏差更小的拟合曲线。这种处理数据的方法对于求有高次项的非线性传感器逆函数有一定的借鉴意义。     

FBG阵列的多重反射性能优化

为抑制光脉冲经过布拉格光纤光栅(FBG)阵列时所产生的冗余次级迭代多重反射,运用模式耦合理论和行列式法分析了FBG的反射特性及各项参数,得到了在固定结构低损耗二阶FBG阵列中抑制光脉冲多重反射的最优化光栅各参数.将优化参数应用于基于二阶FBG阵列的相关函数(检验光系统)的结果显示,光脉冲的自相关程度提高了约28.6%,互相关程度降低了约37.0%.这表明通过优化配置参数可有效降低FBG阵列的多重反射,进而可提高光通信与光传感系统的信号精度.     

高速光纤光栅解调的寻峰算法研究

提出了一种应用于2 kHz高速光栅解调的寻峰算法,给出了该算法对连续光栅反射光峰的解调结果,分析了算法误差和相关影响因素。研究发现,在算法输入信噪比较好的情况下,连续15个光栅的平均解调误差小于0.3 pm,而信噪比较差的情况下,则解调误差大于1 pm,由此可见,算法输入信噪比是影响寻峰精度的决定性因素,在算法输入信噪比较好时该文提出的算法有效地提高了寻峰精度,完全满足实际工程要求。     

基于FBG传感系统的可调光滤波器非线性研究

采用光纤布拉格光栅(FBG)传感系统研究压电陶瓷(PZT)驱动法布里-珀罗(F-P)型可调谐光滤波器(TOF)的非线性特性。基于多光束干涉理论建立了TOF的非线性模型,推导了透射带波长和自由光谱范围(FSR)对驱动电压的非线性响应;基于FBG传感系统测试了F-P型TOF的波长非线性,并采用多项式拟合对其进行描述,实测F-P型TOF波长的非线性误差最大为1.006 nm;基于F-P型TOF的非线性模型,研究了其波长定位误差,并提出采用参考光栅的方法降低波长定位误差。实验表明,F-P型TOF的波长随机误差可由73～81 pm降至12 pm以下。     

应变控制下舟山海相软土骨干曲线特性研究

通过GDS动三轴试验系统对舟山岱山岛海相软土进行应变控制加载条件下的动三轴试验,分析了不同应变幅值下,舟山海相软土滞回曲线的变化特征,对每级荷载运用多个滞回圈构造过骨干曲线的方法,基于实验数据分别采用Hard-Drnevich模型,修正Hard-Drnevich模型和Martin-Darvidenkov模型进行骨干曲线数值模拟,进而分析不同模型参数的敏感性,给出了不同围压下,不同模型参数的参考设计值。试验结果表明:hard-Drnevich模型不能反映舟山海相软土应变软化特性,拟合效果较差;修正hard-Drnevich模型和Martin-Darvidenkov模型均能很好的拟合实验数据;鉴于参数的敏感性,建议用修正hard-Drnevich模型研究舟山海相软土骨干曲线特性。     

大数据下最优教学方式选取模型设计

为了获取关联性较强、数据融合精度较高的最优教学模式,提出依据数据估计量变化的最优教学方式选取模型设计方法.对不同服务器大数据信息进行分段,利用前半段数据进行曲线拟合,后半段数据进行直线拟合.预测高噪声干扰数据,分析干扰数据点滤除前后统计量的变化,构建由数据源整合、数据拟合、滤除干扰三方面相结合的最优教学方式选取模型并进行相关性计算.利用调整系数进一步提高了模型精度.结果表明,所设计模型的表达能力较强,复杂度不高,可精准、快速地实现最优教学方式的选取.     

光纤光栅传感器在空间网架结构监测中的应用

介绍了光纤光栅传感器在深圳市民中心屋顶网架结构中的应用情况。在该结构中，需要测量应变的构件有以轴向应变为主的网架杆件和需要测量X、Y方向应变的钢牛腿结构。对后一种结构，提出了一种表面双向粘贴光纤光栅传感器的方法，并分析了相应的应变传感模型。试验和工程应用结果表明，光纤光栅传感器工作正常，提出的方法可行有效。最后，结合工程中的实际情况，分析了单模光纤在应用中较常见的几种损耗特性。     

Numerical analysis of semiconductor lasers with FBG external cavity reflectors

Numerical simulations based on a multimode rate-equation model is used to study the effect of fiber Bragg grating (FBG) external cavity reflectors on the performance of multimode semiconductor lasers. The factors affecting the relative intensity noise and the wavelength stable range are discussed. Design principles for the parameter selection of semiconductor lasers with FBG external cavity reflectors are given based on the numerical results.