功率超声换能器辐射声功率的激光干涉测量

利用激光干涉仪,绝对测定超声换能器表面的振动位移并由此而确定超声换能器的辐射声功率,对一增幅杆型的超声换能器辐射声功率测量的实验结果表明,在本文的声功率测量范围内,空化对换能器表面的振运移测量影响不大,而且该换能器的电声功率转换效率经实验测定可达到０．４０。     

基于虚拟仪器技术开发的超声弹性模量测量系统

本文利用脉冲回波法，通过声速测量材料弹性模量，基于虚拟仪器技术发挥软件算法的优势提高测量精度。通过研制超声脉冲收发卡，编制弹性模量测量系统软件，开发了超声弹性模量测量系统。     

高温声速测量的激光遥测系统

不少年来人们一直在致力于探索高温下固体中超声声速的测量方法。其主要困难是测量所用的压电换能器能承受的温度有限制。为此而采取的措施有:加进足够长的耦合棒;选用能隔热的耦合剂;采用短时接触的传声方法;以及采用非接触方式的电磁声换能方法等。但所有这些仍未能使问题得到满意的解决。为此本文提出了一种全面激光遥测的方法,即用一套激光系统来激发超声脉冲,同时又用另一套激光系统来测量该声脉冲在样品中的传播时间,从而得出被测样品的超声声速。被测样品被密封在高温真空炉中,激光束则通过炉壁上的透光窗孔射入和射出。使测量装置与被测样品完全分离开,成为一套不受工作温度限制的遥测系统。     

激光超声中微振幅测量的干涉仪电偏频跟踪系统

激光超声是近些年来发展较快的研究课题。它应用于无损检测的一个重要问题如何测量微振动。由于需检测的对象是小于10~(-10)m数量级的微振动,一般采用干涉仪作为检测的主要手段。干涉仪可以测量微振动,主要有麦克尔逊干涉仪、法布里-珀罗干涉仪等。用干涉仪测量微小振动面临的主要困难是提高测量精度和整个系统的稳定性,使整个系统具有较好的抗干扰性能。我们在研究中采用了激光频率锁定方法。其     

便携式激光辐照度测量系统

激光驾束制导中,制导激光的辐照度是一个重要的性能参数。为了实现制导激光辐照度的野外快速、准确测量,研制了小型、便携式激光辐照度测量系统。系统利用微处理器进行控制和数据采集处理,实现了测试数据的自动修正,提高了测量结果的准确性。同时可选择测量0.92μm、0.98μm和1.06μm三种波长的激光辐照度。经实验验证,该系统测量准确、结构简单、使用方便,适合室内以及野外测试。     

用超声光栅测量氦氖激光的波长

介绍了一种新的测量激光波长的方法,并与传统的迈克耳孙干涉仪测量的结果进行了比较.我们对汞光和氦氖激光在乙醇(97%)形成的超声光栅中的衍射光谱进行了测量研究,首先利用汞光数据计算得到了超声波在乙醇中的传播速度,并分析了温度对结果的影响,然后利用超声波波速计算了氦氖激光的波长,得到的结果与标准值相比的相对误差为0.55%.此方法操作简便,且有与迈克耳孙干涉仪可比的精度.     

基于激光三角法的脉搏波测量系统研究

“切脉”是中医常用的诊疗手段,依赖于医生的定性感知和经验分析。基于激光三角法的脉博波测量系统,可以辅助中医定量记录分析脉搏波信号。系统中线性激光投射至手腕脉搏检测位置,CMOS图像传感器记录过程,HALCON和MATLAB软件分析处理图像,通过光学质心和快速傅里叶变换来计算拍摄图像的质心变化,拟合脉冲波动波形。该测量系统结合了光学测量和计算机自动化的优点,具有非接触式、易操作、快速检测等优点。实验验证了方法的可行性。     

超声脉冲回波谱分析全自动化测量系统的研制

本文报道了一种全自动化超声脉冲回波谱分析测量系统。该系统具有对超声回波信号进行快速选择性采样、存贮、数字分析与处理及微机程序软件控制三维机械扫描等功能,可对生物组织样品的超声衰减系数谱、背向散射系数谱及回波谱自相关进行测量与分析。对一系列哺乳动物软组织样品所做的实验研究表明,该测量系统给出了令人满意的研究结果。     

激光自混合干涉位移测量系统的稳态解

基于三镜腔等效自混合干涉位移测量系统，对自混合干涉系统的稳定性问题，建立系统模型，通过求解模型的相位方程，确定其单值解和多值解时边界条件，从理论上确定自混合干涉系统稳态运行的光反馈水平。该结论对系统设计具有指导意义。     

一种测量功率超声振动系统振速比的简单方法

本文提出了一种测量功率超声振动系统中振动速度比的简单方法。与传统的测量方法相比,本方法将力学量转变为电学量的测量,将绝对测量变成了相对测量,降低了对实验设备的要求,有利于提高测试精度。     

Ultrasonic Wireless Communication Through Metal Barriers

Ultrasound can be used as a carrier to realize wireless communication to and from a metal-enclosed space, which has the characteristics such as immunity to the electromagnetic shielding effect and non-destructive penetration of metal obstacles. This paper firstly reviews the previous studies in the field of ultrasonic wireless communication through metal barriers, and summarizes their achievements and the existing problems. Secondly, an overview of the research methods involved in studying the characteristic of acoustic-electric channel is presented, and the principles are introduced for the actual measurement method, equivalent circuit method, ABCD parameter method, finite element analysis method and time-domain finite difference method. Then, an overview of the communication algorithms are presented such as orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), single-carrier frequency domain equalization and multiple input multiple output OFDM. Finally, the potential future study are proposed in light of the trend of development and unsolved problems.     

降雨对无线激光通信的影响

通过激光信号在雨介质中传输的实验发现,在大雨环境下,激光信号透射率要比在小雨或微雨的情况下大。这说明光信号在小雨时衰减较大,在大雨时衰减较小。这一现象与人们通常所认为的有所不同。针对降雨对激光信号的影响,根据Mie散射理论和Weibull雨滴尺寸分布模型,分析了不同尺寸的粒子对光的散射作用以及对衰减效率因子的影响,推导出单球粒子对光波的衰减公式,得到了衰减与降雨率的确定关系。通过数值计算发现,与小粒子相比大粒子的前向散射光强更大且更加集中;激光信号在雨介质中传输时,衰减系数在小雨时较大,中雨、大雨时较小,暴雨时不断增大。这一结果与实际情况较吻合,为激光在通信系统中的应用提供了一定的理论依据。     

无线激光通信系统的USB接口设计

提出一种计算机通讯系统的USB接口电路，通过其可完成两台计算机之间远距离激光无线通信任务。该接口电路具有安装方便、与主机的通信速度快、占用主机资源少等特点。文中对整个系统包括USB接口电路的设计，AN2131Q芯片固件程序的编写，USB设备驱动程序的编写以及Windows程序的编写进行了阐述。     

基于X射线的新一代深空无线通信

在空间无线通信的研究应用方面,微波和激光通信技术已比较成熟,但是也存在传输距离、通信速率有限等瓶颈问题,严重制约未来的深空应用.X射线由于波长短、穿透能力强,当X射线光子能量大于10keV(λ＜0.1nm)时,在太空中几乎是无衰减的传输.因此可望在较小的体积、重量、功耗下实现远距离太空传输.然而,在我国对于X射线通信的应用研究目前尚属空白,美国航空航天局也刚刚提出并将此技术称为“革命性的概念”.因此,利用X射线作为信息载体的新概念空间通信方法的研究具有重要的科学意义及应用前景,X射线通信技术不仅将对已有的微波和激光通信技术起到很好的补充,而且还能在微波和激光受到屏蔽的通信场合发挥独特作用.开展基于X射线的深空无线通信技术研究,主要包括开展X射线空间通信的传输理论研究,开展大功率、宽频带(GHz)X射线脉冲调制发射技术的研究,开展快速、极微弱X射线探测技术的研究,开展X射线深空通信的捕获、跟踪与对准技术的研究,以及开展高效率纠错编码理论与技术的研究.     

基于激光雷达的形面扫描技术研究

随着测量技术的不断发展,在航空、汽车、模具、造船等工业中,对复杂物体的三维扫描技术提出了更高的要求.实验表明,激光雷达对复杂物体扫描具有高精度、高效率,满足在实际应用中的要求.     

大气激光通信中稳定跟踪技术研究

为了研究大气激光通信中稳定跟踪所采用的器件及有效跟踪方法,分析了光束定位探测器件(电荷耦合器件和四象限光电探测器)的灵敏度特性,结合影响大气激光通信跟踪系统性能的五种大气湍流效应,分别讨论了光束漂移、光强起伏、光斑弥散、到达角起伏及光束扩展的原理.对质心跟踪算法和形心跟踪算法定位准确度的影响进行分析,得到在大气条件下形...     

大气激光通信中稳定跟踪技术研究

 为了研究大气激光通信中稳定跟踪所采用的器件及有效跟踪方法,分析了光束定位探测器件(电荷耦合器件和四象限光电探测器)的灵敏度特性,结合影响大气激光通信跟踪系统性能的五种大气湍流效应,分别讨论了光束漂移、光强起伏、光斑弥散、到达角起伏及光束扩展的原理.对质心跟踪算法和形心跟踪算法定位准确度的影响进行分析,得到在大气条件下形心算法的跟踪误差小于质心误差的结论,并通过实验进行了验证.     

一种新的基于空间图案信号的多进制无线光通信技术

提出了一种新的多进制无线光通信技术,其基本原理是用一组相互易区分的空间图案代替传统无线通信中的会聚光斑传递信息.分析了该通信方案的信道容量,结果表明无线光通信系统存在未被利用的空间自由度,其大小与系统收发孔径和光波波长有关,与光场空间分布无关.通过合理设置系统的结构参数和设计信号图案,可以利用无线光通信系统的空间自由度增加信道容量.提出了一种实现该技术的光电系统方案,其关键组成部分为空间光调制器和图象相关器.详细描述了信号处理过程,具体包括二维相关处理、比较判决和进制转换三部分.分析了该方案的误码性能,得到了平均误码率的估算公式,分析得到了可降低误码率的信号设计基本规则.最后用一个透镜阵列处理器通过实验验证了该通信方案.     

一种新的基于空间图案信号的多进制无线光通信技术

提出了一种新的多进制无线光通信技术,其基本原理是用一组相互易区分的空间图案代替传统无线通信中的会聚光斑传递信息.分析了该通信方案的信道容量,结果表明无线光通信系统存在未被利用的空间自由度,其大小与系统收发孔径和光波波长有关,与光场空间分布无关.通过合理设置系统的结构参数和设计信号图案,可以利用无线光通信系统的空间自由度增加信道容量.提出了一种实现该技术的光电系统方案,其关键组成部分为空间光调制器和图象相关器.详细描述了信号处理过程,具体包括二维相关处理、比较判决和进制转换三部分.分析了该方案的误码性能,得到了平均误码率的估算公式,分析得到了可降低误码率的信号设计基本规则.最后用一个透镜阵列处理器通过实验验证了该通信方案.