微弱光电信号检测系统

应用PIN－FET混合集成光电接收器，利用高分辨率的新型磁光调制器，结合使用超低噪声锁相放大和选频放大器，对微弱交流光电信号进行检测，获得消光角的重复性标准差不大于0．0004度的结果。     

用Labview开发系统实现微弱光信号的锁相检测

利用Labview开发系统实现了对开环光纤陀螺的微弱光弱信号的锁相检测，并与理论值符合得较好．从而表明了Labview开发系统在实现复杂的测试和测量时有重要意义．     

微弱信号检测原理在光尾流探测中的应用

微弱信号的探测与提取是激光尾流探测的核心技术之一,详细介绍提高微弱信号检测能力的硬件实现及信号处理方法。提出了前置放大器的实现措施和以正交矢量锁定放大器为原理的光尾流信号检测方法。针对实际应用,对激光通过不同强度尾流后所接收的信号进行仿真。仿真结果表明,当尾流强度发生微弱变化时,锁定放大器输出信号幅度同时产生明显变化,利于光尾流信号的检测,验证了微弱信号检测原理在光尾流探测中的可行性。     

用Labview开发系统实现微弱光信号的锁相检测

利用Labview开发系统实现了对开环光纤陀螺的微弱光弱信号的锁相检测,并与理论值符合得较 好.从而表明了Labview开发系统在实现复杂的测试和测量时有重要意义.     

基于ISVS的微弱信号检测

针对窄带极化雷达系统,本文研究了微弱信号的检测问题.首先给出了目标散射信号和随机极化波的瞬态Stokes子矢量序列(简记为ISVS)的表征方法,导出了随机极化波的ISVS到期望信号匹配距离的统计特性.在此基础上,利用目标散射信号和接收机噪声的ISVS到期望信号匹配距离之间的差异,基于径向积累的思想提出了一种微弱信号检测算法,可以极大地改善雷达系统的检测性能,对于反隐身、预警和空间探测等应用领域有着重要的指导意义.     

基于伪随机序列的微弱光信号检测

 提出了一种测量微弱光信号的方法,用伪随机序列调制光源,调制后的光信号注入测量系统,输出光信号经过光电转换后与伪随机序列进行相关检测,由于伪随机序列具有与白噪声类似的相关特性,测量过程中的干扰和噪声对相关函数峰值影响甚小,相关检测显著提高了输出信号的信噪比,可以检测到微弱的光信号.文中理论分析了伪随机序列相关检测性能,并给出了实验测量结果.理论和实验结果都证明这种方法用于微弱光信号测量系统,在较强噪声背景下(信噪比-15dB),可以提高信噪比约30dB,有效地提高了测量精度.     

基于IPPS的微弱信号检测

该文针对窄带极化雷达系统,研究了微弱信号的检测问题。首先给出了目标散射信号和随机极化波的瞬态极化投影序列(IPPS)表征方法,导出了随机极化波的IPPS到期望点广义距离的统计特性。在此基础上,利用信号和噪声的IPPS到期望点广义距离之间的差异,基于极化积累的思想,提出了一种基于IPPS的微弱信号检测算法,仿真结果表明该文算法可以实现10dB以上的性能改善。     

噪声在"光电微弱信号检测"课程中的应用

对于噪声中存在的微弱信号检测,需要采用专门的方法和仪器来抑制噪声。通过在课堂教学中有意识地介绍如何利用噪声来提取微弱信号,对丰富课堂教学内容,培养研究生正确的思维方法和创新意识起到了良好的作用。本文介绍了噪声在激光陀螺与开环光纤陀螺信号处理中的成功应用。     

基于稀疏表达的微弱信号提取及检测方法

首先简要介绍了稀疏表达模型以及其常用的求解方法;然后讨论了一种基于稀疏表达的微弱信号提取及检测方法;在此基础上,为了减少时间与空间复杂度,开发了一种快速求解算法;最后给出信号的提取结果以及定性与定量分析,并用大量的实验结果证明讨论的基于稀疏表达的微弱信号提取及检测方法的顽健性与自适应能力。     

微弱光信号检测系统的研究北大核心

为了解决光电检测系统检测微弱光信号时的噪声问题,通过建立等效电路模型,推导出了光电检测电路输出信噪比公式并分析了影响系统噪声性能的关键因素。设计了一种可探测微弱光信号、具有宽动态范围和自动换档功能的光电检测系统。实验结果表明,该系统可对微弱光信号进行精确探测。     

基于FRFT的雷达微弱目标信号检测算法

针对低信噪比下雷达目标回波检测的问题,提出对回波预处理后接分数阶傅里叶变换的检测方法。预处理为AR滤波器抑制杂波并用小波去噪。由于低信噪比下分数阶傅里叶变换检测性能低,对回波做预处理提高回波信噪比。再运用分数阶Fourier变换对LFM信号的聚敛性质检测。仿真结果表明,文中提出算法检测性能优于直接进行分数阶傅里叶变换。     

基于光弹调制的原子磁强计中光信号检测方法

在无自旋交换弛豫原子磁强计中,需要检测极小的旋光角度。基于光弹调制器的偏振调制技术由于其较低的噪声和长时间的稳定性在各种检测方法中是优选的。但光弹调制器的输出信号里包含有大量噪声和高次谐波,严重影响了原子磁强计的性能。针对以上问题分析了基于光弹调制器的偏振调制技术的原理和待检测信号的特性,并提出一种基于双通道数字锁相放大器的原子磁强计微弱信号检测方法。该方法简化锁相放大算法,减小电路复杂度,并能准确地同时检测一次谐波和二次谐波的幅值。理论分析和仿真结果表明,该检测系统工作良好,可以准确地检测微弱信号,误差在0.1%以内。     

基于锁相放大原理的微弱信号检测电路

针对目前成品锁相放大器价格昂贵且体积大,传统窄带滤波法性能和灵活性差的特点,设计了基于锁相放大器原理的微弱信号检测电路。本电路采用单片机作为激励信号和参考信号的发生器,利用带关断引脚的运放实现相敏检波器,整个电路仅使用了5个运算放大器和一些阻容元件。实验表明,本电路能实现了从信噪比为0.1的被测信号中提取有用信号幅值的功能,测量误差控制在5%以内。由于本电路有实现简单和成本低的特点,稍加修改后可作为模块电路用到其他测量系统当中。     

Weak harmonic signal detection method in chaotic interference based on extended Kalman filter

The traditional methods of weak harmonic signal detection under strong chaotic interference often suffer from high computational complexity and poor performance. In this paper, an Extended Kalman Filter (EKF) based detection method is proposed for the detection of weak harmonic signal. The EKF method avoids matrix inversion by iterating measurement equation and state equation, which simultaneously improves the robustness and reduces the complexity. Compared with the existing detection methods, the proposed method has the following advantages: 1) it has better performance than the neural network method; 2) it has similar performance with the optimal filtering method, but with lower computational complexity; 3) it is more robust compared with the optimal filtering method.     

基于模拟自相关方法的微弱激光脉冲信号检测

激光测距以其高空间分辨率、高灵敏度、全天候等优良特性在主动遥感领域倍受青睐。激光测距仪的灵敏度(最大测程)主要取决于激光发射能量、有效接收光学孔径和系统信噪比。在激光发射能量和有效接收光学孔径受到限制的情况下,如何降低系统噪声,将微弱的激光脉冲信号从噪声中提取出来,成为至关重要的问题。从激光测距的原理出发,分析了各种微弱信号的检测方法,得出相关法是一种简单实用的方法。通过自相关与互相关的对比,决定采用模拟自相关法来进行微弱激光脉冲信号的检测。给出模拟自相关法检测电路并对其进行了试验。试验结果表明,使用模拟自相关法的最小信噪改善比为4.5,灵敏度为未经过模拟自相关检测的3.16倍。     

高斯白噪声信道下的弱信号盲检测方法

在电子侦察领域中,由于信号先验信息的缺失,传统时域检测方法的检测效果并不理想,变换域检测方法被大量应用,其中频域检测方法是应用最多且性价比最高的。在由时域向频域的信号变换中,DFT运算虽然可以改善信噪比,但在信号较弱时,需要做点数较多的DFT运算以满足检测器要求。提出一种基于噪声迭代估计的虚拟杂波参考通道建立方法,以减少双通道频域CFAR检测方法对硬件条件的依赖。在频域CA-CFAR检测方法现有研究成果的基础上引入非相干积累方法,在经过一定次数的频域能量积累后,保持信号频域峰均比不变的同时降低噪声的频域峰均比,得到了较优的检测性能。通过仿真分析两种算法经过一定次数非相干积累以及对门限进行一定的经验修正后,可得到虚警率和漏警率均小于0.1%的检测门限。     

基于人工鱼群算法的机抖激光陀螺温度补偿

温度是影响激光陀螺精度的主要因素之一,对温度引起的机抖激光陀螺漂移进行精确建模,对提高激光陀螺捷联惯导系统的精度具有十分重要的意义。介绍了机抖激光陀螺的温度特性,建立了基于改进人工鱼群算法（Improved Artificial Fish Swarm Algorithm,IAFSA）的机抖激光陀螺温度补偿模型,给出了IAFSA 建模的详细步骤和方法, 对传统的逐步回归方法和IAFSA 进行了比较。结果表明:IAFSA可以对温度引起的激光陀螺漂移进行精确建模,补偿后的激光陀螺零偏不稳定性达到0.001 85（）/h,比传统的逐步回归方法建模精度提高了15.5%,得到的温度补偿模型可以对陀螺的零偏进行实时补偿,设计了两种典型的温度试验,获得了满意的补偿效果。     

基于稀疏分解和混沌理论的微弱信号检测

针对数字锁定放大器中稀疏分解算法检测精度受限的缺点,结合非线性方法进行补偿,采用混沌检测联合稀疏分解的算法设计了数字锁定放大器。数字锁定放大器借助稀疏分解算法估计信号参数,根据估计得到的参数设计对应混沌系统;利用混沌系统检测信号的过程中产生间歇性混沌状态,并通过测量间歇性混沌状态的周期,精确检测信号。最终,在信号的信噪比低至-20 dB时可以成功检测信号,频率精度达到0.05 Hz,提供了一种非线性微弱信号检测方法。     

基于非切趾短FBG光栅的小信号测量方法

为解决基于图像传感器的FBG解调系统精细测量的问题,提出了使用非切趾FBG测量弱信号的方法。设计出了非切趾FBG反射谱近似模型,采用对数放大的方法提高非切趾FBG的旁瓣,在较宽的光栅频谱范围内,进行光谱相关解调并给出解调算法。基于蒙特卡洛方法对非切趾光栅测量仿真,并搭建实验系统对非切趾FBG、宽带高斯光栅进行对比测量实验。研究结果表明,基于非切趾FBG的弱信号测量方法可有效提高波长测量精度,通过相关解调,可使测量精度达到宽带光栅的2倍。     

Condition assessment for automatic tool changer based on sparsity-enabled signal decomposition method

Automatic tool changer (ATC) is one of the key basic parts in CNC machining centers, and the globoidal indexing cam and the groove cam are the functional units for tool changing. Thus the condition monitoring is important for highly efficient and precision machining. In this paper, a condition monitoring system is constructed for the ATC, especially for the globoidal indexing cam, including vibration signal acquisition, fault feature extraction and localization, and condition assessment. In the constructed system, sparsity-enabled signal decomposition method is introduced to extract transient component and reduce noises in the complex vibration signals, and the transient component is always a key feature for fault localization. Simulation study shows that the sparsity-enabled signal decomposition method is effective in transient feature extraction. The experimental application in condition assessment for the ATC demonstrates that the constructed condition monitoring system has the potential to assess the working condition of the ATC in practical application.