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1.
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基于时频波谱对易原理分析莫尔条纹谱
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孙涛 宋一中《光谱学与光谱分析》,2013年第11期
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数值解析信号波形时频域对易演变过程，研究任意信号波形与频率组分的内在联系，并将该对易原理应用于莫尔条纹相位分析，提取相位信息。采用矩形窗模拟冲激波形和直流波形的变换过程，通过控制矩形窗函数窗宽，获得各种宽度矩形脉冲，窗宽趋于零情况下获得冲激波形，趋于∞获得直流波形。自开发快速傅里叶变换（fast Fourier transform ，FFT ）系统，对矩形脉冲实施离散傅里叶变换，方便快捷获得相应频谱数值解析波形，分析波形与频谱对易关系。结果发现，矩形窗函数频谱是 Sa函数，窗宽变化导致 Sa函数波形变化。窗宽减小时，Sa函数波形展宽，振动舒缓，趋于零极限时，变成直流波形。窗宽增大时，Sa函数波形紧缩，振动加剧，趋于∞的极限时，演变成δ冲激波形，信号波形时频域是对易的。根据时频域波形与频谱对易关系，在分析莫尔条纹时，将莫尔条纹的一级谱滤出并归一，由波谱对易原理，时域信号将体现Sa函数，使条纹对比分明，便于提取相位信息。
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2.
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复杂脉冲单发频域干涉测量
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李雨 李泽仁 刘寿先 李建中 钟森城 陈光华《光子学报》,2016年第6期
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以傅里叶变换极限脉冲作参考脉冲,利用单次测量分析法对复杂的皮秒脉冲进行测量,用窗口傅里叶变换代替傅里叶变换对干涉条纹进行时间-频率分析,直接提取出复杂脉冲的啁啾特性或光谱成分,将光谱图中的功率密度S(ω,t)沿ω轴求和重建脉冲的时域包络.分别用该方法和传统频域干涉测量法测量一个线性啁啾脉冲和一个复杂脉冲.结果表明,该方法可实现复杂整形脉冲的实时测量,且时间分辨率为70 fs.
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3.
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混频技术测量单次脉冲微波频率的实验研究 被引次数：1
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刘金亮 张亚洲《强激光与粒子束》,1997年第9卷第4期
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介绍了用混频技术测量单次脉冲微波频率的方法,用50ns、5GHz的单次脉冲微波对混频系统进行了实验研究。目前, 已用此技术测量了虚阴极振荡高功率微波锁频产生的单次微波的频率,并对混频输出的中频信号进行快速傅里叶变换(FFT),得到单次脉冲微波的3dB带宽。
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4.
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像面数字全息的重建相位误差分析和改善
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石炳川 朱竹青 王晓雷 席思星 贡丽萍《物理学报》,2014年第63卷第24期
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像面数字全息是数字全息技术中常用的测量和成像方式, 它通常采用离散傅里叶变换和频率滤波的方法进行物光波的重建. 本文讨论了这些算法对重建相位的影响. 首先分析了频谱泄露对于相位误差的影响, 结果表明当采样周期为整数时, 重建相位误差很小, 因此具有极高的相位重建精度; 而当不满足整周期采样时, 相位重建误差有了明显的增加. 为了改善频谱泄露所引起的相位误差, 采用Hanning函数对数字全息图进行了预处理, 结果表明Hanning窗的加入能够有效地提高重建相位的准确程度. 关键词： 像面数字全息 相位重建误差 频谱泄露 Hanning窗
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5.
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傅里叶变换在差分吸收光谱技术气体浓度计算中的应用
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刘前林 王立世 黄新建 吴艳丹 肖明威《光谱学与光谱分析》,2008年第28卷第12期
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在实际测量得到的气体吸收光谱中,发现大多数气体的吸收光谱具有明显的周期性,而傅里叶变换正是用来寻求信号的频率特征。在加窗的条件下,通过对不同气体的吸收光谱进行傅里叶变换,来寻求光谱信号对应的特征频率。在数据分析过程中,发现这样一个规律:在气体吸收光谱经傅里叶变换后的频谱图中,其对应特征频率的幅值与所测的气体浓度成明显的线性对应关系。因此,提出一种新的差分吸收光谱浓度解析方法,即利用气体吸收光谱傅里叶变换后其对应特征频率的幅值与浓度的关系,建立一种浓度反演计算的线性关系式,从而由气体吸收光谱傅里叶变换后特征频率的幅值直接求出气体的浓度。该方法完全摆脱了差分吸收光谱技术的理论基础,大大减少了光谱分析和气体浓度反演计算的过程,是一种值得进一步去探究的光谱分析方法。
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6.
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光谱分析采样数据重建原始信号 被引次数：2
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宋一中 董祥军 赵志敏《光谱学与光谱分析》,2008年第28卷第7期
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用光谱分析方法分析信号的采样与恢复。用三个改进的升余弦脉冲构造对称的限带频谱F(ω),经理论推导获得时域信号f(t)。采用梳状函数δT(t)对f(t)采样,调节T值,获得Shannon采样。应用快速傅里叶变换,计算采样的频谱Fd(ω),比较计算频谱Fd(ω)与限带频谱F(ω)的差别,讨论由采样频谱Fd(ω)重建f(t)的方法。结果发现:计算频谱Fd(ω)与限带频谱F(ω)非常相似,由采样数据可以在时域直接重建原始信号,而由频谱数据经快速逆傅里叶变换,同样能准确重建原始信号。因此,信号存储,既可以存储其采样信号,也可以存储采样信号的数字频谱。
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7.
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频率扫描干涉中基于DFT的相位测量
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王林春 江月松 郭泾平《应用光学》,2010年第31卷第5期
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频率扫描干涉可以实现绝对距离测量,其中相位测量至关重要,其精度直接影响干涉测量的最终精度.从信号频域角度出发,提出了一种利用参考信号和测量信号离散傅里叶变换的相位测量方法.在对参考信号和测量信号采样前,分别对它们进行负向过零检测,当信号负向过零时才开始采样.对信号离散傅里叶变换后进行频谱分析,指出在信号采样前进行负向过零检测,可以消除信号频率值的相对偏差.根据理论分析,在LabVIEW中进行了建模仿真.结果表明:该方法具有精度高和抗噪声能力强等优点,在测量距离为10 m时,相位测量平均值与理论值相差2π,相对不确定度仅为0.105%.
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8.
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激光触发开关的电参数测量 被引次数：3
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卫兵 刘其能 傅贞 王玉娟 卿燕玲 顾元朝 李洪涛 丰树平《强激光与粒子束》,2009年第21卷第3期
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为进行PTS装置单路样机激光触发开关的调试，设计安装了相应的电压电流探头。通过对比分析了探头测量结果，解释了开关出口D-dot电压探头波形畸变的原因，并运算得到了正确的波形。B-dot探头得到了与模拟结果符合的电流微分信号和电流信号。实验结果表明： D-dot探头适合MV量级的高电压脉冲测量，但当该探头工作在开关区时，设计中需要对比探头与被测电极以及其它电极的结构电容，只有满足结构电容远大于与其它高压电极的电容时，才能获得较真实的信号。如果结构设计中难以满足该要求，可以采用软件处理方法得到正确的波形。使用B-dot探头输出的电流微分信号可以较为准确地得到开关导通延迟时间，测量误差小于0.7 ns。
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9.
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从变形光栅条纹提取基准光栅信息 被引次数：1
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杨初平 翁嘉文 赵静 杨意《光学学报》,2009年第29卷第11期
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基于傅里叶变换轮廓术,提出一种直接从变形光栅条纹中提取基准光栅条纹信息并重建基准光栅的测量方法.分析了基准光栅条纹和参考平面的功能,揭示变形光栅条纹和基准光栅条纹的关系;应用窗口傅里叶变换对变形光栅条纹中的各个微小区域进行频谱分析,从中识别并提取基准光栅的频率和相位信息;重构出一幅完整的基准光栅条纹,实现三维物体形貌测量.实验结果表明该方法是可行的,为三维形貌测量提供一种新手段.
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10.
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脉冲相干激光雷达测距信号研究 被引次数：1
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田兆硕 王骐 王春晖 成向阳 李宁 李琦 尚铁良《光学学报》,2002年第22卷第9期
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对脉冲激光雷达外差测距信号进行了研究，理论上，采用调Q激光脉冲的数值计算波形，研究了脉冲激光经远处目标漫反向后进行外差接收的波形及其傅里叶变换频谱成分。实验上，研究了可调谐电光调Q射频激励波导CO2激光器脉冲激光经目标反射后的外差波形及其傅里叶变换频谱成分，并计算了目标的距离，理论分析与实验结果一致。
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11.
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快响应磁芯式Rogowski线圈
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张瑜 刘金亮 白国强 梁波 冯加怀《强激光与粒子束》,2010年第22卷第8期
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为减小线圈响应时间， 提高脉冲大电流信号的测量精度，设计了ns级快脉冲响应的Rogowski线圈。根据电磁理论，给出了线圈关键参数的计算公式，并对其进行了工程制作。通过引入50 Ω的阻尼电阻，消除信号电压波形前后沿处的高频寄生振荡。对Rogowski线圈的等效电路进行了Pspice电路模拟，验证了线圈的输出特性，与理论分析结果一致。用50 ns和10 ns方波脉冲分别对线圈进行定标，其响应时间分别为2.43和1.10 ns，灵敏度为3.34 A/V。利用该线圈对高压ns脉冲发生器的负载电流进行测量，结果表明线圈能够较好地响应10 ns，kA级脉冲大电流信号。
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12.
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基于252Cf裂变中子源的核信息系统频谱分析 被引次数：1
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魏彪 任勇 冯鹏 杜科 唐跃林《强激光与粒子束》,2009年第21卷第12期
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针对252Cf裂变中子源所构造的核信息系统，在阐述随机核信号功率谱密度的算法原理基础上，借助于Matlab分析工具，采用分块平均法，对系统3个测量通道的随机核信号，先做相关计算，再对总的相关函数进行傅里叶变换，求得总功率谱，最后做平均得到所需的功率谱密度，得到了核信息系统的频谱图，并获得了相关函数多重性、相干性和功率谱密度比等重要参数。
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13.
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S变换引导的窗口傅里叶变换相位提取 被引次数：3
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郑素珍《光学技术》,2011年第37卷第2期
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提出了一种基于S变换引导的自适应窗口傅里叶变换相位提取方法。通过连续S变换,得到局部条纹的最佳变换窗口,可以保证窗口尺寸随变形条纹的频率变化而自动调整,适合复杂物体的面形测量。计算机模拟和实验验证表明,该方法克服了传统窗口傅里叶变换窗口大小固定的缺点,相位提取的误差由-2～8rad降低为-1～1rad,而且还可以得到被测物体的调制度,引导相位展开。
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14.
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大气压直流滑动弧等离子体工作特性研究 被引次数：2
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倪明江 余量 李晓东 屠昕 汪宇 严建华《物理学报》,2011年第60卷第1期
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对大气压直流滑动弧等离子体的电参数和发射光谱进行了测量,比较研究了不同气体种类下滑动弧等离子体电压的特性.以氮气滑动弧为例,分析了其在一个周期内电弧电压、电流、电阻和功率的变化特性.通过对电弧电压信号进行快速傅里叶变换频谱分析,研究了气体种类、气体流量和外部电阻值对滑动弧等离子体脉动特性的影响.结果表明随着气流量或外部电阻值的增加,其主要脉动频率变高,电弧周期变小.利用光谱法检测了氮气、氧气和空气滑动弧等离子体的主要自由基种类,并研究了外部电阻值对发射光谱强度的影响和沿电极中轴线在337.1 nm(N关键词： 滑动弧等离子体 非平衡等离子体 脉动特性 发射光谱
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15.
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基于多光子脉冲内干涉相位扫描法对飞秒激光脉冲进行相位测量和补偿的研究
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赵冠凯 刘军 李儒新《物理学报》,2014年第63卷第16期
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研制了一套基于多光子脉冲内干涉相位扫描方法的可以同时对飞秒激光脉冲进行相位测量和补偿的实验系统装置. 实验中，通过自主研发的LabVIEW程序控制液晶空间光调制器和光纤光谱仪，对待测飞秒激光脉冲施加相位扫描，并同时记录受到调制的飞秒激光脉冲的倍频光谱，得到了多光子脉冲内干涉相位扫描（MIIPS）轨迹图. 通过MIIPS轨迹图的三次测量和迭代运算，还原出了经过预先啁啾调制的中心波长约为810 nm、重复频率为1 kHz的飞秒激光脉冲的光谱相位，测量精度在0.1 rad以内. 根据测量结果，利用液晶空间光调制器对该飞秒激光脉冲进行相位补偿，得到了近似傅里叶变换极限的飞秒激光脉冲. 这一装置将在多光子显微成像、脉冲整形、飞秒激光光谱学等众多领域发挥重要作用. 关键词： 飞秒激光脉冲 相位测量与补偿 多光子脉冲内干涉相位扫描 液晶空间光调制器
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带宽对脉冲贝塞尔光束传输的影响 被引次数：1
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彭润伍 范滇元《光学学报》,2004年第24卷第12期
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从惠更斯-菲涅耳衍射积分公式出发得到具有高斯型频谱分布的脉冲贝塞尔光束频率域的传输表示式，并使用傅里叶变换最后推导了脉冲贝塞尔光束时间域的传输公式。根据得到的公式通过具体数值计算对脉冲贝塞尔光束在自由空间中的传输进行了研究。计算结果表明脉冲光束的带宽对脉冲贝塞尔光束传输中的脉冲时间延迟和脉冲宽度产生影响。具体表现为脉冲光束带宽的增宽使脉冲时间延迟增大，并使脉冲时间波形的后沿拖长，从而导致脉冲宽度增宽。脉冲时间延迟和脉冲宽度还随传输距离发生变化。脉冲光束传输距离越大，脉冲时间延迟越大，脉冲宽度变得越宽。
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17.
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啁啾脉冲频域相移的模拟与实验研究
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董军 彭翰生 魏晓峰 张颖 胡东霞 刘兰琴 周维 赵军普《光学技术》,2009年第35卷第6期
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在超快光学瞬态相移的测量中,结合线性啁啾脉冲与频谱干涉技术,可以获得啁啾脉冲相移随频谱的变化规律。光脉冲经过光栅色散和透镜聚焦后,不同的频率成分以空间上的不同坐标展开。当两束脉冲频谱同时在空间上展开时,相同的频谱成分会产生干涉。基于傅里叶变换频谱干涉技术,从频谱干涉图中提取相移,并对其进行了数值模拟和实验研究。结果表明,通过对不同类型频域相移进行重构所得到的结果反映出了相移随脉冲频谱变化的特性。实验结果表明了这种重构算法是有效的,与模拟结果具有较好的一致性。
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18.
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CZT和ZFFT频谱细化性能分析及FPGA实现
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马可 张远安 张开生《应用声学》,2016年第24卷第2期
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快速傅里叶变换在信号的频谱分析中应用广泛,而在工程实际中往往只对信号频谱中一段区间感兴趣,需要对频谱进行细化分析。常用的频谱细化方法有线性调频Z变换(Chirp-Z Transform, CZT)算法和基于复调制的细化(Zoom-FFT, ZFFT)算法,在给出了两种频谱细化方法的计算流程后,通过MATLAB仿真说明两种算法都能提高信号频率的测量精度,最后给出了这两种算法在FPGA具体工程实现中的实现步骤。
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19.
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啁啾脉冲频域干涉仪相位重建方法的理论研究
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范伟 吴玉迟 辛建婷 赵宗清 曹磊峰 张学如 王玉晓 谷渝秋《强激光与粒子束》,2013年第25卷第8期
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理论研究了啁啾脉冲频域干涉仪的时域相移重建技术，对于接近实际的频谱干涉条纹，分别采用傅里叶变换和小波变换的方法完成了时域相位扰动信号的重建。傅里叶变换方法产生的重建误差受到滤波参数的影响，相对而言，小波变换方式解谱过程中，不需要进行特意的滤波操作，从而避免了重建结果存在误差不确定性的问题。
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20.
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动态液面面形测量 被引次数：16
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张启灿 苏显渝《光学学报》,2001年第21卷第12期
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将傅里叶变换轮廓术（FTP）运用到地动态液体面形测量，采用CCD快速获取由龙基（Ronchi）光谱投影到处于动态变化过程的液体表面上的一系列变形条纹，经过傅里叶变换，频谱滤波，逆傅里叶变换，三维相位展开等处理后得到的重建的一系列液面面形，能再现动态液面的变化过程，也能获取液体旋涡的一些特征参数，为流体力学相关研究提供了一种新的方法。
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