基于FPGA的激光脉冲编码研究

对目标指示信号进行编码能够有效的降低敌方的干扰,详细介绍了激光指示信号3种编码样式,即脉冲间隔编码（PCM）、有限位随机周期脉冲序列编码和伪随机码。对3种编码的特点进行了全面的分析,并从原理上说明了激光脉冲编码的生成机理。通过Modelsim软件对2种脉冲编码进行了仿真研究,并对有限位随机周期脉冲序列编码和伪随机码的特点进行了比较,伪随机码具有更好的保密性和抗干扰能力。     

基于FPGA的激光脉冲编码实现

激光脉冲编码作为半主动激光制导武器提高抗干扰性的重要手段,主要是通过增加编码位数和脉冲间隔时间值的方法实现。本文分析了激光脉冲编码的特点,提出一种基于FPGA利用verilog硬件编程语言实现的编码位数和脉冲间隔均可调的周期脉冲间隔编码设计方案;对该编码方案的硬件结构和编码流程作了详细的介绍;通过功能仿真和实验测试证明了该编码方案的可行性。     

基于Lab VIEW的激光多普勒测速仪跟踪滤波器设计

提出根据前一时刻的多普勒频率来调整带通滤波器上下限截止频率的方法,基于Lab VIEW平台设计了激光多普勒测速仪的跟踪滤波器,对多普勒信号进行跟踪滤波,以适应多普勒信号在很宽的频率范围内动态变化的特点。利用固定通频带的滤波器和跟踪滤波器分别对理想正弦信号和实测的多普勒信号进行研究,仿真及实验结果表明：当信号的频率远离普通滤波器的通带时,普通滤波器通带内的噪声严重影响多普勒信号频谱位置的判别,从而导致得出错误的结论,而跟踪滤波器在滤除基底信号及系统部分噪声的基础上,实时跟踪多普勒信号的频率,信噪比明显提高,所得结果与多普勒频率的真实值相一致。     

激光脉冲编码抗有源干扰效果研究

激光脉冲编码是激光制导武器的抗干扰措施之一。角度欺骗式干扰和高重频干扰是目前半主动激光制导武器的主要有源干扰来源。为研究不同激光脉冲编码方式对激光半主动制导武器抗这两种干扰性能的影响,本文针对敌方激光告警机的识别算法与我方导引头的解码过程,提出自相关函数与归一化互相关函数评价方法,并对目前主要编码方式进行仿真,仿真结果表明:激光脉冲编码的抗角度欺骗式干扰能力受编码序列周期性与脉冲间隔随机性的影响；抗高重频激光干扰能力受编码序列脉冲间隔随机性的影响；LFSR状态码的抗角度欺骗式干扰与抗高重频干扰效果均优于其他编码方式。     

基于神经网络的激光脉冲编码解码研究

应用神经网络技术对寻的式制导武器常用的PCM码型进行了识别,以验证这种解码方法的有效性。通过建立线性神经网络,采用训练向量长度优先和数量优先两种方式对网络进行训练,并对下一激光脉冲信号的产生时刻进行了预测。仿真结果表明,线性神经网络在2.3个周期内就可以准确地预测,并且脉冲在时间轴上小范围的抖动不能影响网络的预测精度,这表明神经网络技术可以有效地对脉冲编码进行解码操作,具有一定的工程实用性。     

激光脉冲编码识别概率的研究

从固定重频脉冲,跳频脉冲及等差周期脉冲的编码特征入手,对3种编码进行了全面的分析,介绍了3种编码的不同之处,并从原理上说明了激光脉冲编码的识别机制:固定重频脉冲编码时序间隔固定,等差周期脉冲编码时序间隔递增,而跳频脉冲编码的时序间隔不固定且不相关,针对3种不同编码的时序特点,分别给出了不同的识别概率模型.     

基于脉冲串模式的ZnO薄膜皮秒激光脉冲沉积技术

介绍了一种基于多脉冲模式的皮秒激光脉冲沉积方法,采用该方法在玻璃基底和单晶硅基底上沉积了透明导电氧化锌(ZnO)薄膜,使用光谱椭偏仪、原子力显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、分光光度计和四探针测试仪分析了激光的不同脉冲串模式对ZnO薄膜厚度、粗糙度、表面形貌、晶体结构、光学性能以及电学性能的影响。结果表明：沉积速率随着子脉冲串数量的增加而减小;随着子脉冲串数量的增加,薄膜表面粗糙度减小,颗粒尺寸减小,薄膜变得更加致密光滑;所有样品均呈现多晶结构;ZnO薄膜的透过率在可见光区域内高于92.95%,且禁带宽度在3.317～3.427eV范围内;薄膜电阻率随着子脉冲数量的增加而减小。相比于单脉冲,利用多脉冲沉积产生的薄膜具有更高的表面质量、更好的光学性能和更低的电阻率。     

复合脉冲深度激光打孔的实验研究

为了进一步提高激光在金属厚板上深度打孔的速率,针对5mm厚不锈钢板,采用高峰值功率短脉冲串叠加大能量长脉冲的双光束复合激光打孔方法,建立了复合脉冲激光打孔的理论模型,提出大能量长脉冲激光束的主要作用是熔化金属,排出金属熔融物主要靠高峰值功率密度的激光脉冲串,并研究了脉冲能量、脉冲宽度、打孔方式等不同激光参量下的激光打孔效果。结果表明,与长脉冲激光单独激光打孔相比,复合脉冲激光打孔能大幅减小穿孔时间,对脉宽2ms、单脉冲能量2.9J的长脉冲,复合脉冲打孔速率提高2.3倍,所需能量减少20%,且脉冲能量越大,脉冲宽度越窄,打孔速率越快。此研究为复合脉冲打孔的激光器选择提供了依据。     

短脉冲激光微孔制备的双脉冲方法研究

为了提高纳秒短脉冲激光微孔制备的加工效率,采用了一种新颖的双脉冲方法。通过时域脉冲塑形将调Q激光器产生的普通纳秒脉冲变换为具有几十纳秒脉冲时间间隔的双脉冲序列。使用这种双脉冲序列对不锈钢试件进行打孔实验,与传统单脉冲打孔结果对比发现,在一定条件下双脉冲序列能将打孔烧蚀率提高一个数量级以上。实验中研究了脉冲能量、重复频率以及环境气体压力对双脉冲序列烧蚀率的影响,并将脉冲烧蚀率提高的原因归结为材料预加热、材料溶液的加速以及瞬时准真空环境,对各种机制分别进行了讨论。结果表明,采用双脉冲方法替代普通单脉冲进行金属打孔,可以在相同能量密度,相同脉冲重复频率的情况下大幅度提高脉冲烧蚀率,为高效激光微孔制备提供了新方法。     

基于分光延时的脉冲激光波形调节方法研究

脉冲激光由于具有峰值功率高、脉冲宽度窄等特点,在激光致声、激光焊接等领域中得到了广泛应用。使用特殊波形的脉冲激光,可获得比单脉冲高斯激光更加优异的应用效果,因此脉冲激光波形调节方法具有重要的应用价值。针对这一需求,提出并实验验证了一种基于分光延时的脉冲激光波形调节方法。首先对脉冲激光分光延时叠加原理进行了理论分析,设计出基于两次分光的四脉冲分光延时叠加光路,确定了产生矩形、三角形、驼峰形和双峰形脉冲激光所需的分光比与延时。然后搭建了一套基于Nd∶YAG脉冲激光器的二倍频532 nm激光的四脉冲分光延时叠加实验装置,成功获得了矩形、三角形、驼峰形和双峰形等特殊波形的脉冲激光。     

基于LabVIEW的多路时序控制脉冲发生器设计

为了解决过程控制和自动化过程中时序控制的问题,较为详细地介绍了基于LabVIEW和数据采集卡的虚拟脉冲信号产生方法,采用多路数字信号序列同步输出的方式,设计并实现一种通用的多路时序控制脉冲信号发生器.相比于传统的时序信号发生器,具有路数多,参数调节方便,精度较高,容易升级等特点.实际测试和应用表明,可以广泛应用于各种过程控制和自动化过程中.     

基于LabVIEW的单片机脉冲发生器

为了产生不同频率,不同脉宽的刺激信号,利用RS 232串行通信接口将计算机与单片机相连,计算机通过LabVIEW软件平台,对单片机发送指令参数,单片机利用接收到的指令参数产生计算机所指定的脉冲.介绍了该系统中上下位机的具体程序流程,并且完成了对整个系统的检测.通过实验证明该系统可以精确地产生所要求的脉冲波形.     

基于LabVIEW的激光光斑照度分布检测方法

研究了一种检测激光光斑照度分布的新方法.该方法应用图形化编程语言LabVIEW驱动USB摄像头采集激光光斑图像,经计算机处理后可获得其光斑灰度三维分布图及光斑照度三维分布图,并可实时查看各像素点准确的照度值.系统设计软件各项参数可灵活设置.该方法可以动态地采集光斑信息并进行处理,具有实时性.     

基于LabVIEW的存储器检测系统研究

针对某装备的存储器没有相应的测试设备,测试内容比较繁琐,设计了基于LabVIEW的存储器检测系统.硬件依托PXI测试总线予以实现,具有可靠性高,灵活性强的特点.针对组合存储器的特点,设计了专用的接口适配器,主要用于实现信号的同步和调理.文中分析了存储器的故障类型,研究March算法并进行了扩展.系统以LabVIEW作为软件工具,实现了对存储器的自动测试,用数据库实现了测试算法与测试程序的分离.该系统具有操作容易,可扩展性强等特点,有效提高了对某装备存储器的测试效率.     

基于LabVIEW的粉尘排放远程监控系统研究

针对大气环境监测数据反馈时间长,不利于指导生产的问题,同时为了简化数据传输的过程,基于虚拟仪器开发平台LabVIEW 8.0进行了粉尘排放远程监控系统的设计和研究.该系统使用NI公司生产的数据采集卡,利用数据采集助手DAQ Assistant对数据采集卡进行驱动,并采用DataSocket通信技术进行数据的实时、远程采集,实现了对粉尘排放的远程监控.实验证明该系统是稳定可靠的.     

基于LabVIEW的普通数据采集卡驱动研究

针对功能强大,应用广泛的虚拟仪器开发软件LabVIEW只能直接支持NI公司的数据采集卡,而不能直接使用普通数据采集卡的问题.重点研究在LabVIEW平台下驱动普通数据采集卡的重要方法即调用动态链接库,并结合具体实例介绍了在LabVIEW中调用动态链接库的关键技术及步骤,实现了LabVIEW与普通数据采集卡的结合.实际证明,采用这种方法省去了复杂的语言编程,缩短了软件的开发时间,节约了系统开发成本,同时也增加了应用的灵活性.     

基于LabVIEW的磨削加工声发射监测系统设计

从枢架体系结构和技术体系结构两个方面介绍了面向CNC磨床声发射监测系统的体系结构,研究了系统的实现方法,并建立了原型系统.     

基于LabVIEW的多通道数据采集系统的研究

采用NI PCI-6221数据采集卡,运用虚拟仪器及其相关技术来设计多通道数据采集系统。该系统具有数据同时采集、采集数据实时显示、存储与管理、报警记录等功能。本设计是虚拟仪器在测控领域的一次成功尝试。实践证明虚拟仪器是一种优秀的解决方案,能够高效的实现各种测控任务。