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光纤气体传感的双光路相位保持方法 总被引:1,自引:0,他引:1
在波长调制法的光谱吸收型气体传感器设计中,通常采用二次谐波检测技术.然而含有气体体积分数信息的被测信号和二倍频参考信号的相位差变化严重影响了二次谐波信号测量结果.采用双光路相位保持设计来解决这一问题,设计包括移相电路和双光路两部分,移相电路由数字电路组成.调整方便,用来消除电路本身固有延时;光路部分通过增加一路不经气室吸收的参考光路,同检测光路组成双光路,保证无论光纤长度如何变化,被测信号和参考信号相位始终相同.在波长调制的基础卜引入双光路相位保持设计后,随被测信号相位0~90.变化,测量结果误差值低于士10%.这种设计提高了系统检测结果的稳定性,实现了恶劣环境中,任意距离任何位置的气体体积分数检测. 相似文献
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使用数字存储示波器测量RLC电路的幅频和相频特性,既能更清晰地观察信号相位变化及其物理含意,还可充分发挥其特色功能并采用离散傅里叶变换准确得到信号幅值和相位.由于使用比数字电桥更灵活的扫频设置可以消除测量频率点限制,而外置取样电阻则提高了理解I-V法测量原理的实在感. 相似文献
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利用可调谐激光光谱技术并结合二次谐波检测的波长调制方法对气体浓度进行检测,大大提高了检测灵敏度.然而光的传输和电路自身延时都会产生未知的相位延时,含有气体浓度信息的被测信号和二倍频参考信号的相位差变化严重影响二次谐波信号测量结果.本文设计出一种4路乘法锁相解调电路,设计中分别用正弦信号和余弦信号对被测信号进行解调,经积分电路后得到两路分别与相位差的正弦值和余弦值相关的解调信号.将两路解调信号平方,再通过加法器相加后消除相位差,得到完全与相位差无关的幅值信号.实验证明当被测信号相位在0°—90°变化时,解调
关键词:
可调谐半导体激光吸收光谱
波长调制
解调电路
相位差 相似文献
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正弦相位调制双法布里—珀罗干涉术的实验研究 总被引:5,自引:1,他引:4
讨论了光纤传光、正弦相位调制的双法布里-珀罗干涉术实验结果。通过光强信号的傅里叶分析,证实基频幅值和相位均合谐振腔长度或程函变化信息,从而提出实现基频相位或幅值测量的时间间隔测量法或幅值整流基频幅值测量法。在已研制的实验装置上,测试两种方法的灵敏度阈,结果表明:作者提出的平行双通道结构和光纤传光的测试方法能补偿谐振腔温漂影响,简化信号处理过程,更适合实时测量。 相似文献
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讨论了光纤传光、正弦相位调制的双法布里-珀罗(Fabry-Perot)干涉术实验结果.通过光强信号的傅里叶分析,证实基频幅值和相位均含谐振腔长度或程函变化信息,从而提出实现基频相位或幅值测量的时间间隔测量法或幅值整流基频幅值测量法.在已研制的实验装置上,测试两种方法的灵敏度阈,结果表明:作者提出的平行双通道结构和光纤传光的测试方法能补偿谐振腔温漂影响,简化信号处理过程,更适合实时测量. 相似文献
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针对统计量算法盲检测多进制振幅键控(MPSK)信号的缺陷, 提出了一种幅值相位型连续多值复数Hopfield神经网络算法, 构造了适用于MPSK信号的幅相型离散多电平激活函数,并分别在异步和同步更新模式下证明了该神经网的稳定性.当该神经网的权矩阵借助接收数据补投影算子构成时, 该幅相型离散Hopfield神经网络可有效地实现MPSK信号盲检测. 仿真试验表明:该算法所需接收数据较短,可到达全局真解点,并且适用于含公零点信道. 相似文献
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常规矢量全聚焦成像仅利用检测信号的幅值信息,其成像质量受噪声、栅瓣和旁瓣等的影响大。综合利用检测信号的幅值和相位信息,本文提出两种相位加权的矢量全聚焦成像方法。首先,对全矩阵数据的相位信息进行分析,提取出两种相位特征参数:相位一致因子(Phase Coherence Factor:PCF)和极性一致因子(Sign Coherence Factor:SCF);然后,将全阵列划分为若干子阵列,分别利用两种相位特征参数对各个子阵列的成像幅值进行加权,求取加权幅值特征向量;最后,对所有子阵列的加权特征向量进行合成,得到两种加权的矢量全聚焦成像,并从中提取出裂纹方向及尺寸等特征信息。将三种矢量全聚焦成像方法应用于不同缺陷检测仿真及实验验证,结果表明,3种方法均可以实现缺陷方向识别与长度定量测量;但相位加权矢量全聚焦成像效果明显优于常规矢量全聚焦成像结果,其成像信噪比及分辨率更高,缺陷角度及长度测量结果更准确。本文研究工作为缺陷无损评价提供了可行的技术手段。 相似文献
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循环矩阵由于其对应离散卷积且具有快速算法被广泛应用于压缩测量矩阵. 本文从循环测量矩阵生成元素的幅值和相位两个方面探索循环测量矩阵的优化构造, 提出交替寻优生成元素的幅值并结合混沌随机相位实现循环测量矩阵的最优构造. 由一维和二维信号循环测量矩阵的不同表示形式出发, 将等价字典列向量之间互相干系数的Welch界作为逼近目标, 推导出了一维和二维信号循环测量矩阵生成元素幅值优化的统一数学模型, 提出采用交替寻优方法求解生成元素幅值的最优解. 利用混沌序列构造循环测量矩阵生成元素的随机相位. 与已有的典型循环测量矩阵相比, 本文优化构造的循环测量矩阵所对应的等价字典列向量之间具有更低的互相干性, 这正是所构造的循环测量矩阵优越性的本质所在. 相似文献
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信号在超长线缆传输中, 线缆的线间串扰及温度梯度变化造成噪声干扰, 特别是线缆介电损耗和肌肤效应的影响, 导致接收端信号频率色散失真严重, 难以恢复原始信号, 限制了传输速度. 另外, 在页岩气、煤层气等资源勘探领域, 在用长缆传输数据时, 还要求传输高精度同步脉冲信号, 用于采集数据相位的标定. 线缆的传输效应及噪声干扰严重影响了接收端的信号同步, 造成采集数据相位失真. 本文针对信号在长缆传输中的非线性失真及衰减问题, 提出了一种新型均衡结构, 并针对新模型给出了最优系数组合. 在此基础上针对改进的结构提出了一种基于反正切函数的变步长算法, 该算法配合三误差因子, 形成收敛函数, 该函数具有收敛速度快, 稳态误差小的优点. 改进后的自适应组合均衡器计算复杂度低, 收敛快, 信道跟踪能力强, 加快了数据处理速度, 同时能较好地应对信道的时变性. 仿真结果表明, 基于新变步长算法的自适应组合均衡器, 性能上提高了50%, 并且消除了噪声干扰和码间干扰, 测试实验表明, 在无中继超长缆(7 km以上)传输中, 信号速度提高了一倍. 相似文献
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传统的线束串扰模型只是在系统内共模激励的基础上建立的, 没有考虑系统间差模激励下线束串扰的情况. 针对差模激励下系统独立回路间线束串扰的物理问题, 提出了一种基于多导体传输线理论的差模激励新型线束串扰的计算方法.该方法根据差模激励下线间的耦合机理, 利用传输线传播横向电磁模式得到新型三导体传输线寄生参数电路及数学矩阵模型, 通过镜像法以及诺埃曼公式推导出寄生参数的计算公式, 并在频域内得到新型线束串扰的链参数矩阵方程, 根据新型差模串扰模型始端、终端边界条件最终得到串扰电压的频域解.以差模激励下平行双线回路对其他回路受扰线的串扰为例, 通过仿真受扰线不同布置情况下的串扰电压, 得到了差模激励源的线束间串扰的物理规律, 即受扰线位于差模回路之间时所受的串扰要远大于位于回路外时所受的串扰, 并验证所提出的模型及方法可以计算不同频率差模激励引起的干扰. 利用解析的方法解决了线束串扰中差模激励下的导线串扰问题, 为实际中如大量导线的捆扎以及导线干扰的预测等电磁兼容问题提供了理论依据, 具有指导意义, 完善了多导体传输线理论在线束串扰中的应用. 相似文献
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DU BaoQiang WANG YanFeng CUI GuangZhao GUO ShuTing DONG ShaoFeng LIU Dan 《中国科学:物理学 力学 天文学(英文版)》2013,56(11):2110-2115
According to the time&space conversion relations and different frequency phase detection principle,an ultra-high precision time&frequency measurement method is proposed in this paper.The higher accuracy and stability of the speed of light and electromagnetic signals during the transmission in space or a specific medium enable the measurement of short time interval which uses the coincidence detection of signal’s transmission delay in length.The measurement precision better than 10 picoseconds can be easily obtained.The method develops the length vernier utilizing the stability of signal’s transmission delay,minimizes the fuzzy region of phase coincidence between the standard frequency signal and the measured signal,approaches the best phase coincidences and therefore improves the measurement precision which is higher than the precision provided by the traditional methods based on frequency processing.Besides,the method costs less than the traditional methods and can also solve the problem of the measurement of super-high frequency.Experimental results show the method can improve the measurement precision to 10 12/s in the time&frequency domain. 相似文献
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当前在高速数据系统中,LVDS接口已被广泛应用,为实现同系列设备之间的智能识别、自动握手以及LVDS高速数据链路通信质量的检测,利用FPGA的IO电路结构,设计一种模拟IIC总线协议电路,该IIC总线高效地实现设备之间的信息双向传递;同时利用FPGA内部丰富寄存器资源设计PRBS码型电路来检测LVDS接口芯片电路误码率。实际测试表明该多通道LVDS传输方式在2米长电缆连接能够实现数据的稳定、低误码率传输,并且在时钟频率为100MHz时,数据传输速率高达4.68Gb/s。 相似文献
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基于云动力学理论,分析了雨滴碰击光缆后径向应变导致光纤纤芯折射率及形状发生改变,使光纤内传输光相位受到调制的过程.建立了雨滴碰击光缆引起光纤内传输光相位调制的模型,获得了降雨强度与相位调制之间的关系.研制了雨滴碰击光缆相位调制实验室验证系统,对比了模拟降雨强度分别为3,5,7,10,15,18,22,30 mm/h时的实验测试与仿真结果,两者变化趋势一致,误差在9%以内.该模型可用于仿真获得不同降雨强度下雨滴碰击光缆引起的光相位调制,为进一步研究降雨对光纤振动传感系统性能的影响,优化光纤振动传感工程应用系统,提出可行的雨量补偿方案提供了理论参考. 相似文献
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针对室内可见光通信调制技术问题,提出翻转光无载波幅度相位调制和单极性光无载波幅度相位调制两种功率有效的调制方案,二者分别采用"正、负模块极性分组"以及"零值位置极性编码"方法实现信号单极性处理,以满足可见光通信"强度调制/直接检测"的要求.基于朗伯辐射模型,考虑到高斯背景光噪声的可见光直射传输信道,推导了包括直流偏置光无载波幅度相位调制在内的三种调制方案的误比特率闭式表达式,仿真验证了其准确性.在此基础上,分析比较了三者频带利用率,讨论了信道参量对光无载波幅度相位调制系统误码性能的影响,结果表明,在5m×5m×3m的室内场景下,与发射机辐射角为30°和45°相比,0°时的系统误码性能分别优于6.9dB和29.9dB;收发机距离为1m时,误码性能比2m时改善近12dB. 相似文献
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A.I. Figueroa J. Bartolomé J.M. García del Pozo A. Arauzo E. Guerrero P. Téllez F. Bartolomé L.M. García 《Journal of magnetism and magnetic materials》2012
A transverse susceptibility (TS) measurement system based on a simple inverter CMOS cell oscillator cross-coupled to a LC tank is presented. The system has been implemented to operate at a Quantum Design Physical Properties Measurement System (PPMS). We introduce several improvements with respect to similar currently operating TS measurement equipments. The electronics have been redesigned to use CMOS transistors as active devices, which simplifies the circuit design and enlarge the tuning range, thus making the proposed electronic block more feasible, predictable, and precise. Additionally, we propose a newly designed sample holder, which facilitates the procedure to change a sample and improves reproducibility of the circuit. Our design minimizes the thermal leak of the measuring probe by one order of magnitude, allowing to measure from 1.8 K in standard PPMS systems, thanks to the use of a low temperature beryllium–copper coaxial cable instead of the conventional RG402 Cu coaxial cable employed in the insert for the PPMS in similar systems. The data acquisition method is also simplified, so that the measuring sequences are implemented directly in the PPMS controller computer by programming them in the Quantum Design MultiVu software that controls the PPMS. We present the test measurements performed on the system without sample to study the background signal and stability of the circuit. Measurements on a Gd2O3 calibrating sample yield to the estimation of the system sensitivity, which is found to be on the order of 10−6 emu. Finally, measurements on a TmCo2 Laves phase sample with a ferrimagnetic transition temperature around 4 K are described, demonstrating that the developed system is well suited to explore interesting magnetic phenomena at this temperature scale. 相似文献
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设计了一款小型化、低噪声、大动态范围的前端处理电路,包括电荷灵敏前放、成形放大电路、单道脉冲幅度分析电路。前放的等效输入噪声1.5 ke V,动态范围可达0~±11 V,积分非线性0.11%。该电路为模块化电路,当前放与主放模块构成系统时,其分辨可以达到0.12%。当前放、主放模块与中国科学院近代物理研究所制作的离子注入型硅探测器构成系统时,采用239Puα源进行测试,测得在5.157 Me V时的能量分辨约为0.82%;当主放、单道脉冲幅度分析模块与中国科学院近代物理研究所制作的碘化铯晶体探测器构成系统时,采用60Co源进行测试,对于能量为1.332 Me V的γ射线,测得其能量分辨约为7.9%。该电路可用于半导体探测器、光电倍增管及电子倍增器等探测器信号的处理。目前,小型前端电路已经应用于中国科学院近代物理研究所自行研制的便携式盐湖卤水铀、钍、钾快速测量仪的原型样机,达到了预期效果。 相似文献