全光式QEPAS系统光声信号检测方法研究

为了提高全光式石英增强型光声光谱(QEPAS)珐珀解调系统的微弱信号检测能力,设计了一种基于MAX274的有源带通滤波电路和基于AD620的前置放大电路对信号进行预处理,同时利用LabVIEW设计了正交矢量型数字锁相技术的信号处理模块。实验结果表明,该方法能从强背景噪声中获得比较微弱的光声信号,在常温常压下对空气中的水汽含量进行探测,得到其归一化噪声等效吸收系数为1.37×10-6 cm-1 W/Hz1/2。该方法具有结构简单、价格低廉、便于操作和控制、实用性强等特点。     

基于LabVIEW的电流信号采集系统的设计和实现

在机电设备、精密器件等研发工作和电路校准、传感器应用等日常实验中,数字多用表常被用于微弱信号的测量,但数字多用表只能实时显示采集到的信号,不能存储信号,在实验和应用中无法将检测到的波形、数据和实验状态实时对应,只能通过人工肉眼估计读取,给实验和应用带来了一定的困扰。为了解决该问题,开发了一个基于LabVIEW的电流信号采集系统,该系统可以将采集到的波形实时显示在面板上,同时将检测到的准确电流数据和读取时间存储到PC机。实验结果表明,该系统可以更好地显示电流信号,同时可以进行信号的存储,避免了肉眼读取数字多用表的误差,增强了读取数据的准确性。     

复杂声音信号基频检测和处理的一种方法及实例

周期性信号基频的检测具有重要的意义，通常的硬件检测方法是采用过零比较器或施密特触发器等电路对输入信号进行整形，从而获得基频脉冲。当信号波形复杂时，这种检测方法就会失准。本文提出了一种新的硬件检测方法有效转变点实时基频检测法，它用两个适当电平切割被测信号，从而获得有效的零点，解决了信号复杂时过零点增多的现象，文内并给出了一个检测人声基频进而实现人声向乐器声转化的应用实例。     

随机共振动力学机理及其微弱信号检测方法的研究

目前已有的随机共振理论对于随机共振系统的非线性动力学行为及其发生机理阐释得不够具体和明晰,本文从分析一阶非线性Duffing方程的动力学特性入手,推导得到非自治Duffing方程的吸引子曲线,基于该曲线和输入信号之间的映射关系分析了系统输出的动力学行为,并由此进一步定性分析了随机共振现象发生的动力学机理;研究表明:作用于系统的内禀信号能推动系统动点沿吸引子曲线移动,它对系统的输出起内在的和本质的作用,而噪声在一定条件下能够诱发系统产生跃迁行为;文章最后利用该动力学机理对已有的调参数和调阻尼等基于随机共振的微弱信号检测方法作了统一和延拓.     

一种基于新型间歇混沌振子的舰船线谱检测方法

为了实现低信噪比下未知频率的舰船辐射线谱的检测,对常规型间歇混沌振子列检测方法进行了改进,提出了一种基于适应步长型间歇混沌振子的信号检测方法.该方法可以只用一个Duffing振子,通过设定一组能够覆盖待测信号所在频段的求解步长序列,实现对未知频率、具有任意初相位的微弱周期信号的搜索检测.为进一步提高系统的弱信号检测性能,分析了Holmes型Duffing方程在不同频率内置策动力下对弱信号灵敏度的差异.综合理论分析和仿真研究结果给出了Duffing振子在内置策动力角频率为0.4 rad/s时对弱信号检测性能最佳,并据此对所采用的Duffing振子进行了优化;仿真结果表明,改进后的Duffing振子的弱信号检测性能提高了12 dB.最后将此方法应用于一组含有舰船辐射线谱的实船数据,结果表明此方法可以实现低信噪比下的未知频率微弱线谱检测.     

一种光纤光声SO2气体浓度传感器的研究

论述了光声光谱信号的产生原理,研究了一种新型光声光纤SO2气体浓度传感器,建立了适合应用光纤作为传感器的数学模型。采用染料激光器作为激励光源,用光纤位移传感器代替传统的微音器,测量被气体吸收并转变为声压信号,从而对SO2气体浓度进行测量。给出了实验结果,分析了影响灵敏度的主要因素,提出了相应的改进措施。     

光声显微成象——一种新型显微成象技术

本文概述了光声显微镜的发展概况、基本原理、装置系统、成象特点以及应用前景.以国内外已经建立的光声显微镜装置及其所取得的研究成果,说明这种成象系统在物理、化学、生物、医学及其它科学研究和生产实际中将发挥重要作用.     

次声信号的时频信号能量统计检测方法

次声信号检测是次声事件监测的重要环节,常用的短时平均与长时平均之比STA/LTA(Short Term Average to Long Term Average)和著名的逐次多通道互相关方法PMCC(the Progressive Multiple Cross-Correlation)误检率都比较高.为此,提出一种时频域信号能量统计的次声信号检测方法,其基本原理是根据目标信号与噪声的频域分布差异,采用窄带分频技术将待检波形变换到时频域,按时频格点计算局部平均能量与全局平均能量之比,当比值大于设定阈值时,认为该格点属于目标信号的一部分。以国际监测系统次声台站监测数据为对象进行了实验研究,并与PMCC检测结果进行了比较,结果表明所提出的信号检测方法对微弱次声信号检测能力强、误检信号少.     

一种光声检测材料热扩散率的新方法

本文介绍采用前表面激发的光声检测材料热扩散率的新方法及其检测原理。用该方法对纯铁、纯铜、黄铜、铝以及人造金刚石砂粒的热扩散率测定结果表明,它与通常背激发的光声技术和激光导热仪的测量结果是一致的。     

基于耦合Duffing振子的局部放电信号检测方法研究

以双向环形耦合Duffing振子系统为对象, 研究脉冲信号激励下耦合振子间动力学行为变化特征时, 发现其与单向环形耦合Duffing振子系统类似, 在一定的参数条件下, 脉冲信号能引起其中一个振子与其他振子运动轨迹间出现短暂失同步的现象即瞬态同步突变现象. 基于这种现象, 提出了一种微弱脉冲信号检测的新方法, 用于检测强噪声背景中的局部放电脉冲信号. 实验测试表明, 利用本文方法对不同放电电极的局部放电脉冲信号进行检测时, 在低信噪比条件下可取得良好的检测效果, 进而扩展了现有的Duffing振子对非周期信号的检测范围及应用领域. 关键词： 耦合Duffing 振子 微弱信号检测 瞬态同步突变 局部放电脉冲信号     

考虑界面声散射的室内声脉冲响应计算机仿真新算法

本文提出一种考虑界面声散射的室内声脉冲响应的计算机仿真新算法，该算法通过应用动态堆栈和虚拟内存，解决了模拟了中计算可能失运控制的问题，作为例子，文中对二个矩形房间的声脉冲响应进行了仿真。     

线阵声强缩放方法在水下声源辐射功率估算中的应用

为了解决水下声源辐射声功率难以计算的问题,利用线阵声强缩放方法在波束形成声源识别的基础上,根据波束输出结果与声源辐射声功率之间的换算关系来获得相应的声功率。为了提高线阵声强缩放方法的水下声功率估算精度,给出了一定动态范围限制的主瓣区域积分方法,并通过仿真验证了该方法的有效性。在消声水池中开展了水下声功率估算的实验研究。在不同的测试距离下,对双声源条件下的单频以及宽带声源在阵列侧的辐射声功率进行了估算,以混响法的测量结果为参考值,研究了估算误差随声源频率、测试距离等影响因素的变化规律。实验结果表明,无论是单频还是宽带声源,声功率的最大估算误差不超过2.6 dB,在高频时不超过1.6 dB。验证了线阵声强缩放方法应用于水下声源辐射声功率估算的正确性与可行性。     

一种双正交心音小波的构造方法

为了提高小波分析在心音信号处理中的性能, 在分析小波构造理论的基础上, 构造了一种专门用于心音信号处理的小波基. 首先提出一种构造滤波器长度为偶数的紧支撑双正交小波的一般方法; 然后根据心音信号的特点, 讨论心音小波的构造原则和一种基于心音 小波族的心音信号合成模型, 并且在此基础上构造出心音小 波. 为了突出使用心音小波处理心音信号的先进性和实用性, 对心音小波进行了比较全面的理论和数值仿真分析. 实验结果表明, 相比常用的db, bior系列小波, 运用心音小波对心音信号进行处理, 能够获得更好的去噪效果、 更精确的心音分类信息以及更小的重构误差率, 为心音特征提取和身份识别的深入研究提供了一种新方法, 在表征心音个体特征的细节方面具有积极的意义. 本文根据应用对象设计专用小波的方法也为工程应用中小波基的选择提供了一种新途径. 关键词： 双正交小波 心音小波 构造方法 心音合成模型     

基于整车控制参数同步采集的车辆异响识别分析

针对整车控制参数引发的车辆异响问题,介绍了一种基于整车控制参数与NVH数据同步采集的分析方法,通过采用数据协议和格式的双转换,实现了整车/发动机控制参数和整车NVH测试数据的同步采集,并通过控制参数和NVH信号的时域相关性分析,快速准确地定位异响原因。通过底盘冲击异响、涡轮气流异响、整车换挡抖动异响三个案例,介绍了整车控制参数同步采集在工程中的实际应用,快速准确的识别异响原因,并完成优化验证,为异响排查和控制提供了新的方法和思路。 关键词：整车异响;车辆控制参数;数据同步采集;相关性分析     

A method to accurately measure and respond to an underwater sound pulse in a wide dynamic range

I.IntroductionTomeasurethesound1evelofanundcrwatersoundpulsewithunknownamplitudeisofimportanceinunderwaterapp1ication.Forinstancc,asimu1ationsystemusedtointerfcresomesonarmusthavesuchfunction,whichhastobeabIctomeasurethesoundlcvelatreceivingpointandretransmitasimulatcdsignalwithrequircdsoundlcvelafterpropcrprocessing.Itisdifficultforanorma1peakorthresho1ddetectortocompletethistask.Thereasonforthisisthattherangeofthesignalamp1itudercaches7O-8odBandthereissomedistortionofsignalwaveform,inaddit…     

非对称冲击-卸载实验中纵波声速的特征线分析方法

材料高压声速是获取材料在冲击下的剪切模量、强度和相变信息的重要物理量, 对于研究材料在高速冲击下的行为非常重要. 由于飞片、样品和窗口材料阻抗失配等因素, 传统的声速分析方法无法对非对称冲击-卸载实验中单样品的窗口界面速度进行准确的分析. 本文在反向特征线方法的基础上, 考虑了飞片与样品、样品和窗口界面的相互作用, 建立了适合于仅含单一厚度样品的非对称冲击-卸载实验的特征线声速分析方法, 通过对数值实验给出的速度剖面的分析表明, 该方法能够较为准确地获得待测材料高压下的声速及卸载路径.     

一种吸油烟机声品质满意度分级限值评定方法

声品质作为一种描述吸油烟机噪声听觉感知特性的手段已经被行业所接受,团体标准T/CAS 341–2019《吸油烟机噪声声品质测试方法》给出了吸油烟机声品质测试与建模方法,同时通过声品质指数给出了声品质的数值化表达.该标准为各厂商定量描述声品质提供了依据,但目前仍缺乏对产品声品质满意度级别的划分方法,这不利于声品质技术的推...     

A new ultrasonic method to detect chemical additives in branded milk

A new ultrasonic method — thermoacoustic analysis — is reported for the detection of the added chemical preservatives in branded milk. The nature of variation and shift in the thermal response of the acoustic parameters specific acoustic impedance, adiabatic compressibility and Rao’s specific sound velocity for different samples of branded milk as compared to the chemical added pure milk are explained as due to the presence of chemicals in these branded samples.     

基于近似熵的突变检测新方法

近似熵是一个有效的非线性动力学指数,能够用于表征时间序列的复杂性,通过滑动窗口技术,近似熵对于一维时间序列的动力学结构突变具有一定的识别能力,但其突变检测结果依赖于子序列长度的选择,且不能准确定位突变点.鉴于此,本文提出了一种新的突变检测方法——滑动移除近似熵.测试结果表明,滑动移除近似熵具有检测结果稳定性好、准确性高等特点,明显优于滑动近似熵和Mann-Kendall方法,其在实际观测资料中的应用进一步证实了新方法的可靠性. 关键词： 近似熵 滑动移除近似熵 突变检测     

A new method to generate relativistic comb bunches with tunable subpicosecond spacing

We propose and analyze a scheme to produce comb bunches, i.e. a bunch consisting of micro-bunch trains, with tunable subpicosecond spacing. In the scheme, the electron beam is first deflected by a deflecting cavity which introduces a longitudinal-dependent linear transverse kick to the particles. After passing through a drift space, the transverse beam size is linearly coupled to the longitudinal position of the particle inside the beam, and a mask is placed there to tailor the beam, then the mask distribution is imprinted on the beam's longitudinal distribution. A quadrupole magnet and another deflecting cavity are used in the beam line to compensate the transverse angle due to the first deflecting cavity. Analysis shows that the number, length, and spacing of the trains can be controlled through the parameters of the deflecting cavity and the mask. Such electron bunch trains can be applied to an infrared free electron laser, a plasma-wakefield accelerator and a supper-radiance THz source.