S波段宽带高平均功率速调管输出段的研制

 研制了一种用于S波段、7.1%带宽、高平均功率速调管的输出段结构。该结构采用双间隙重叠模耦合腔,利用短槽耦合方式,计算得到耦合槽的尺寸,常规选取两个谐振腔的频率、品质因子及两腔间隙中心之距等参数。根据这些参数加工冷测模型,冷测获得的槽的谐振频率和耦合系数与设计值误差只有2.5%。计算的阻抗矩阵曲线与冷测的相对阻抗曲线趋势基本一致,计算的功率与实际的热测结果均满足峰值输出功率大于1.1 MW、平均输出功率大于22 kW的设计要求。实验结果证明该输出段可达到7.1%的带宽,从而验证了该设计方法的正确性。     

位错点阵投影的三维数字成像

提出一种基于位错点阵投影的三维数字成像方法。该方法以二维点阵结构光顺序照明参考平面和被测物体表面,通过分析分别投影在参考平面和物体上的点阵的成像过程,建立投射在参考平面和被测物体表面上的点阵中同一点在成像面上横向位置错动与被测物体深度之间的数学模型。依据此模型,通过计算相对应点在成像平面上的横向位移。可计算出物体的深度图像。二维点阵可以在垂直于光轴的平面内做横向和纵向的两维移动,以填补由于离散而丢失的其他空间点的深度信息,获得高空间分辨率。实验验证了该方法的可行性,此方法对于拓扑复杂的表面和大梯度表面有较强的适应性。     

基于MC9S12DT128单片机多路频率量测量模块的设计与实现

针对野外环境下装甲车辆转速等频率量的车载测试需求,通过对比分析几种常用频率测量方法(测频法、测周法和多周期同步法)的测量原理和测量误差,提供了一种基于MC9S12DT128单片机的多路频率测量模块设计方案,文中给出了通过软件方法实现多周期同步法的原理和具体编程方法。实际应用表明,该模块可并行测量8路0～10KHz的频率量,测量精度高、量程宽、电路结构简单,环境适应能力强,可满足装甲车辆野外试验需要。     

一种无需滤波的复合光栅投影的在线三维测量方法

针对流水线上在线运动的刚性物体,投影复合光栅可以解决像素匹配和相位展开对条纹频率不同需求的矛盾,但在相位计算时,需对复合光栅进行滤波,该过程会降低重构精度。基于Stoilov算法,提出一种无需滤波的复合光栅投影的在线三维测量方法,设计复合条纹使低频条纹相移方向与被测物体的运动方向平行,像素匹配后被测物体的运动被转化为低频条纹的相移;高频条纹相移方向与被测物体运动方向垂直,像素匹配后各帧变形条纹图中高频条纹的光强分布完全一致,可直接进行相位计算,避开了因滤波造成的精度损失。同时在复合光栅中高频条纹的强度远低于低频条纹,故可将其看作微弱的背景光,保证了在线三维测量的精度。通过仿真与实验验证了该方法的有效性。     

一种光学频率梳绝对测距的新方法

采用光学频率梳的高精度绝对距离测量技术在航空航天、科学研究和工业生产等领域都发挥着重要作用.提出一种利用光学频率梳技术,通过检测光强实现绝对距离测量的新方法,研究了光学频率梳发出脉冲的时间相干性,分析了光强与被测距离之间的关系、干涉条纹峰值点位置与被测距离之间的关系.建立了基于Michelson干涉原理的测距系统,通过测量光强信息得到被测距离.以高精度纳米位移平台的位移量作为长度基准进行了绝对测距实验,在每个被测距离点都重复进行了10次实验,将10次实验测得的光强值取平均后用于距离的计算.实验结果表明,该方法可以实现绝对距离测量,在10μm测量范围内,最大误差为47 nm.因此,该方法可以应用于大尺寸高精度的绝对距离测量.     

基于实时主动声定位的快速测频算法

针对爆炸试验中冲击波超压传感器位置定位的问题,采用陆上实时主动声定位系统对爆炸试验中冲击波超压传感器位置进行定位。系统中对主动发出声信号频率为已知特定几种频率之一的单频信号的快速实时频率检测,提出了一种快速频率检测算法。算法充分利用信号频率为已知特定几种频率之一这一特定条件,并结合离散时间傅里叶变换(DTFT)与离散傅里叶变换(DFT)的关系以及帕塞瓦尔定理,得出快速频率检测的表达式。经实验验证和计算分析,算法检测频率精准可靠,计算量比其他快速测频算法小得多,更适用于军事紧急状态下陆上实时主动声定位中主动发声和实时定位条件下的快速测频。     

FPGA高精度测量频率研究

广播载波频率的精确测量是检测载波频率是否稳定的重要手段。由于常规测量频率的方法存在频率测量前后沿不确定性的问题,使测量结果存在1个字的测量误差。提出了全同步测频法测频,实现了被测信号、标准信号和闸门信号三者同步,从而消除了标准信号的1个字的量化误差。用VHDL语言编写了测频程序,在FPGA(现场可编程门阵列)上实现计数和控制,将测量数据通过串行线送到ARM微处理器上计算并显示出来,实现了四路中波载波的频率精确测量。     

一种精确计算换能器空间脉冲响应的快速方法

空间脉冲响应被认为是最有效的瞬态声场计算方法,针对空间脉冲响应直接计算时需要很高的采样频率,导致数据量大、计算效率差的问题,推导了空间点与其在换能器平面的投影点脉冲响应之间的关系,提出了一种计算脉冲响应的快速算法,探讨了计算采样频率和插值采样频率对计算精度和计算效率的影响,研究发现,采用1000 MHz采样频率能够保证精度要求,采用500 MHz作为插值时的采样频率是较优的选择。该方法与直接求解相比,可提高计算效率18倍。     

一种精确计算换能器空间脉冲响应的快速方法

空间脉冲响应被认为是最有效的瞬态声场计算方法,针对空间脉冲响应直接计算时需要很高的采样频率,导致数据量大、计算效率差的问题,推导了空间点与其在换能器平面的投影点脉冲响应之间的关系,提出了一种计算脉冲响应的快速算法,探讨了计算采样频率和插值采样频率对计算精度和计算效率的影响,研究发现,采用1000 MHz采样频率能够保证精度要求,采用500 MHz作为插值时的采样频率是较优的选择。该方法与直接求解相比,可提高计算效率18倍。      

具有分形特征的多通道薄膜光学滤波器

构造了一种具有分形特征的掺杂一维光子晶体结构并分析了其性质.数值计算结果表明,该结构的带隙中可产生多个透射通道,任意一个通道的频率可被独立调节而其他通道的频率均保持不变.此外,通过改变该分形结构的耦合层中缺陷的数目,可调节任一透射通道中的窄带透射峰数日.若一个通道的频率发牛改变,则该通道内所有的透射峰频率也随之改变,而透射峰的频率间隔几乎保持不变.该结构可望应用于多通道光学滤波器的设计.