振动频域特性与时域测量的分析

通过测量音叉振动速度幅值和相位频率特性,得到共振吸收和色散频域特征,分析阻尼强度对共振吸收频谱宽度的影响.由时域测量得到不同阻尼情形的共振弛豫时间,研究共振吸收频谱宽度与弛豫时间的物理关联.采用离散傅里叶变换方法,从理论上探讨由共振弛豫时域测量数据获取共振吸收的频域参量.研究结果表明,若共振弛豫时间较长,意味着激发态能级宽度比较窄;反之,则是激发态能级宽度比较宽.     

一维金属光栅的光学反射吸收

利用RCWA(rigid coupled-wave analysis)方法研究了一维金属光栅的反射特性,考察了 瑞利反常、表面等离激元驻波共振和几何共振三种共振吸收机理,分析了这三种机理的相互作用,如表面等离激元驻波共振和几何共振可以形成混合模式. 在反射式复合金属光栅中,确认了第四种共振形式,即相位共振. 数值计算表明相位共振对光学吸收的影响有两种形式: 当光栅周期大于一个波长时,相位共振导致尖锐的吸收峰,峰位在几何共振吸收峰一侧;当光栅周期小于一个波长时,相位共振导致混合模式的共振吸收峰发生劈裂. 对一维金属光栅反射特性的研究增加了对金属光栅共振吸收模式及其相互作用的认识. 关键词： 一维金属光栅 瑞利反常 表面等离激元 相位共振     

宽带光学参变啁啾脉冲放大系统的色散控制

在设计宽带光学参变啁啾脉冲放大系统时,对色散源进行了理论分析和讨论。对光学参变啁啾脉冲放大系统的色散量以及各个过程中的高阶色散对脉冲时域和频域特性的影响进行了计算。结果表明展宽器引入了非常大的色散,放大器中信号光相位变化产生的色散较大,参量晶体本身引入的色散相对较小可以忽略不计。输出脉冲宽度主要受二阶色散影响,而三阶和四阶色散主要影响脉冲的波形和信噪比,对频域影响很小。     

电子自旋共振实验g因子的准确测量方法

详细分析了用可调反射式谐振腔做电子自旋共振(ESR)实验测量g因子时应注意的2个问题:一是选择正确的共振波形测量共振时的微波频率;二是选择适当的测量方法测量共振磁场以消除扫描磁场和地磁场的影响.具体讨论了微波频率对电子自旋共振信号波形的影响,从理论上解释了共振信号的变化所反映的物理过程,给出了精确测量顺磁物质g因子的具体实验方法.     

用数字示波器探究光磁共振实验中反常共振信号的机理

本文根据拟合得到的g_F因子大小,确定了光磁共振实验中的反常共振信号;用数字示波器测量了反常共振射频信号的频谱,计算了反常共振射频信号各高次谐波的大小;通过线性拟合,得到了正常共振信号幅度与射频信号幅度的关系。利用此关系,计算了各高次谐波产生的反常共振信号大小,计算结果与测量值基本一致。频率计连接射频信号源后,射频信号波形和频谱发生明显变化,反常共振信号随着射频信号频谱的变化发生相应改变,进一步证明了反常共振信号由射频信号的高次谐波共振所引起。这些结果表明,用数字示波器探究光磁共振实验中反常共振信号的机理不仅可行,还能定量估算和预测射频信号波形对反常共振信号大小的影响。     

偏振模色散动态补偿中色度色散影响的研究

分析了色度色散(CD)对偏振模色散(PMD)动态补偿中偏振度(DOP)反馈的影响,模拟和实验验证了2．5Gb／s和10Gb／s非归零调制系统中光信号偏振度特性和系统误码率特性。表明有色度色散作用时信号偏振度值比仅受偏振模色散作用时要大．但误码率随色度色散量增加先轻度好转后就逐渐变差．偏振度值将不能如实反映偏振模色散对系统性能的影响。且信号两正交偏振分量间能量差别越小或差分群延迟越大,上述两种情况下信号偏振度值偏离就越远。这种偏离还随系统速率和色度色散量的增加而加剧。进一步探讨了实际偏振模色散补偿中减轻色度色散影响的措施,表明当系统中同时存在偏振模色散和色度色散影响时,必须在基于偏振度反馈的偏振模色散补偿前完成色度色散补偿。     

微波顺磁共振信号的讨论

本文根据反射式速调管的输出功率与频率特性，对微波电子自旋共振实验中共振吸收信号进行了详细讨论，并提出了不同的观察与分析的方法。     

偏振复用相干光纤通信系统中的自适应色散监测

针对长距离相干光纤通信系统,提出了一种超大色散(CD)监测范围的两级自适应高精度色散估计算法。该算法利用信号功率自相关波形(ACSPW)函数作为粗估计,再使用恒模误差函数(CMA)中心值搜索,得到精确色散值。仿真结果表明,新算法色散估计误差小于35ps/nm,比传统ACSPW算法精度提高将近4倍;在参考误码率为10-2时,对比传统ACSPW算法,提出的算法功率罚改善8dB。     

脉冲波形对级联相敏放大器光传输系统性能的影响

研究了相敏光放大器（PSA）中抽运光和信号光之间存在相位漂移时,信号脉冲波形对级联相敏光放大器光纤通信系统传输性能的影响。通过系统仿真,得到了在不同的相位漂移下高速信号脉冲眼图劣化度随光纤色散变化的曲线,以及在给定的光纤色散下放大器有相移与无相移时信号眼图劣化度随信号脉冲指数变化的曲线。由仿真结果可知,脉冲波形不同对系统性能的影响亦不同。采用超高斯脉冲的系统性能优于采用高斯脉冲,耐用超高斯脉冲指数存在最佳值。     

基于马赫-曾德干涉法测量原子介质的色散特性

理论分析了利用马赫-曾德干涉仪及平衡零拍探测技术测量相干介质色散特性的方法,实验测量了三能级铯原子分别在电磁诱导透明和电磁诱导吸收两种截然相反的相干效应下的色散特性.研究表明:在原子频率共振中心,对于透明介质,由于吸收减弱效应,信号光能穿出介质,保证了有效色散信息,即正常色散特性能被测量到;相反地,对于吸收介质,由于强吸收效应,只有在低粒子数密度条件下,即保证有信号光没有被完全吸收而穿出介质,才能测量到介质的反常色散特性;当提高铯泡温度时,介质对信号光吸收增强以至完全吸收,并且吸收频谱宽度变宽,导致色散信息不能被有效测量到.     

心动周期性多普勒波形的平均方法

许多临床上有用的多普勒小以形都是随时产是变化的，但又近似于周期心动周期的周期信号。为准确估计这些多普靳波形，并提取主同灵敏度的特征参数，有必要对它们按心吉期进行平均。     

非线性调频信号激励下非线性系统的最优共振响应

非线性调频(NLFM)信号在雷达、通信、信号处理中应用广泛,该类信号所激励下的非线性系统响应有着丰富的信息,通过共振来增强NLFM信号具有一定实际意义与价值.本文主要研究了受到不同类型NLFM信号所激励的非线性系统共振现象,提出了实时尺度变换方法来处理高频NLFM信号,克服人为选择造成信号输出响应较差的缺点.同时,提出实时谱放大因子作为共振评价指标,准确评价NLFM信号激励下的系统共振响应,讨论系统参数对系统最优共振响应的影响,参数选择在合理的区间内即可实现最优共振响应,不仅实现信号特征的大幅增强,还保持信号时频特征的连续性.最后,将实时尺度变换方法和固定尺度变换方法进行对比,说明所提方法处理NLFM信号的优越性.     

密立根油滴实验的无线激光通信传输演示

阐述了无线激光通信的基本原理,将无线激光通信技术与密立根油滴实验仪结合,实现油滴视频信号的的无线传输。研究表明原始信号和解调信号的波形和显示图像非常一致,用无线激光传输油滴的视频图像信号质量可靠。该实验系统可推广到其他微观测量实验中,用于物理实验演示,增强实验演示效果。     

基于FPGA的HIMM同步高频信号源设计

针对医用重离子加速器装置(HIMM)同步加速器对于高频系统不同能量波形输出的需求,设计实现可输出不同能量对应腔体电压及偏磁电流波形的同步信号源。该系统以ARTERA公司FPGA作为核心处理元件,接收并处理多组腔体电压及偏磁电流波形文件,同时以DAC作为输出单元,通过接收同步光触发信号实现不同能量对应给定波形信号的无缝切换及同步输出,完成HIMM同步高频信号源的设计。测试结果表明,该信号源工作稳定,可实现各种不同能量对应波形的无缝切换及同步输出,其性能完全满足HIMM系统对碳离子捕获加速的要求。相比于商业任意波形发生器产品,该系统价格低廉,且模块化的设计易于集成,可广泛应用于其他需产生任意波形信号的场合。     

Optimizing the Gabor Bandwidth of satellite navigation signals by MCS signal expression

Satellite navigation is playing an important role in social life.The performances of the services a navigation system provides are the concern of the builders and users.The signal structure determines the inherent ability of a satellite navigation system to provide these services.Therefore,it is necessary and reasonable to optimize the signal in the initial design.The waveforms of signals in satellite navigation chips are an important aspect of the signal's structure,which impact the characteristics of the ...     

基于时频波谱对易原理分析莫尔条纹谱

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。     

基于随机共振进行弱信号探测的实验研究

非线性随机共振系统可利用噪声增强微弱信号检测的能力,为强噪声背景下微弱信号的检测开创了新方法.基于随机共振的基本原理设计了硬件电路系统,并将其应用于检测单频和多频微弱信号;通过输入模拟工程实际的带噪信号,采样所得的输出信号的频谱分析结果表明,利用随机共振技术可从强噪声背景下有效地提取出单频和多频弱信号.多频弱信号的有效提取拓展了基于随机共振原理的弱信号检测技术的应用领域,结合数字滤波处理技术有效地消除了低频噪声对信号识别的影响.基于随机共振的弱信号检测技术在信息识别与信息处理方面具有巨大的潜在的应用价值.     

Condition monitoring of a single-stage gearbox with artificially induced gear cracks utilizing on-line vibration and acoustic emission measurements

The condition monitoring of a lab-scale, single stage, gearbox using different non-destructive inspection methodologies and the processing of the acquired waveforms with advanced signal processing techniques is the aim of the present work. Acoustic emission (AE) and vibration measurements were utilized for this purpose. The experimental setup and the instrumentation of each monitoring methodology are presented in detail. Emphasis is given on the signal processing of the acquired vibration and acoustic emission signals in order to extract conventional as well as novel parameters-features of potential diagnostic value from the monitored waveforms. Innovative wavelet-based parameters-features are proposed utilizing the discrete wavelet transform. The evolution of selected parameters/features versus test time is provided, evaluated and the parameters with the most interesting diagnostic behaviour are highlighted. The differences in the parameters evolution of each NDT technique are discussed and the superiority of AE over vibration recordings for the early diagnosis of natural wear in gear systems is concluded.     

Libera数字束流位置处理器在工作点测量中的应用

数字信号处理技术在现代束流诊断中有成熟的应用,特别是在束流位置检测器信号分析和工作点测量时有优越的性能。在合肥光源工作点测量中,采用高斯白噪声激励起束流横向振荡,再利用Libera数字束流位置处理器采集激励后的束流位置信号,并进行幅度解调得到束流横向振荡频率,再利用Matlab进行快速傅里叶分析处理,得到工作点的小数部分,从而实现工作点测量。在合肥光源上进行实验,测量得到其水平工作点是3.535 2,垂直工作点是2.629 9。     

非对称双稳耦合网络系统的尺度随机共振研究

研究了不同周期信号调制下非对称双稳耦合网络系统的尺度随机共振问题. 针对该网络系统, 首先运用高斯近似和役使原理对其进行了降维, 推导了其简化模型. 在绝热近似条件下, 利用Fokker-Planck方程分别得到了余弦信号和矩形信号调制下信噪比的解析表达式. 在此基础上, 研究了系统的尺度随机共振行为, 并讨论了非对称性、噪声强度、周期信号的振幅和耦合系数对系统尺度随机共振的影响. 结果表明, 两种情形下信噪比均是系统尺度的非单调函数, 说明在此网络系统中产生了共振现象. 关键词： 尺度随机共振 非对称双稳耦合网络系统 余弦信号 矩形信号