基于经典小波变换的布里渊光时域反射计光信号处理

布里渊光时域反射计结构的布里渊散射分布式光纤传感器检测的是自发散射光,信号非常微弱,而且频带在几十兆赫兹以上,难以应用普通相干解调方法。针对传感散射光信号特点,提出基于经典(Morlet)小波变换的光相干检测方法。首先采用微波电光调制产生频移参考光和自发布里渊散射光进行相干检测,再应用经典小波变换进行散射光信号的幅度解调,得到信噪比改善的布里渊散射传感光信号。给出了数值模拟和实验数据处理结果,表明经典小波变换能较好地处理布里渊光时域反射计检测信号。并和基于希尔伯特(Hilbert)变换的传感信号处理方法进行了对比,发现此方法优于基于希尔伯特变换的信号处理。     

干涉条纹边缘检测方法的比较与改进

研究了干涉条纹边缘检测中的Sobel算子和Laplacian算子,针对二者使干涉条纹变粗和模糊的现象,提出了改进的Laplacian算子。该改进算子先对干涉条纹利用Gauss函数进行平滑,然后再作Laplacian变换。实验结果表明,改进的Laplacian算子克服经典算子的不足,获得清晰的条纹边缘,满足了干涉条纹后续处理要求。     

基于CCD的无接触式的物体测量

基于CCD的物体测量平台，首先对物体图像进行预处理，继而利用Canny算子提取物体边缘，再通过本文改进的Hough变换实现对被测物体边界直线检测和重构，最后通过多项式插值算法实现物体像素尺寸到物体实际尺寸的转换．实验证明，此方法能够实现无接触式物体尺寸较高精度的测量．     

Defect identification in rods subject to forced vibrations using the spatial wavelet transform

Use of the wavelet transform (WT) to study the forced vibrations in a rod in order to detect the presence of a defect is proposed. The axial vibrations in an inhomogeneous rod, produced by the application of different forces, are simulated by the Network Simulation Method and the obtained response is analyzed with the WT. An analysis of the detection and location of defects for several applied forces and defects generated by locally changing density or stiffness of the rod is presented. A noise test was carried out to check the robustness of the technique in real situations.     

Generation of hyperentangled four-photon cluster state via cross-Kerr nonlinearity

We propose a scheme for generating a hyperentangled four-photon cluster state that is simultaneously entangled in polarization modes and spatial modes. This scheme is based on linear optical elements, weak cross-Kerr nonlinearity, and homodyne detection. Therefore, it is feasible with current experimental technology.     

透射式能见度仪动态范围扩展方法

提出了一种利用光学衰减片与电机组合,扩展透射式能见度仪动态范围的方法。通过改变加载到LED光源的调制信号的幅度,控制LED光源的发射光强;设计测量系统,选择固定透过率的衰减片;设置合理的系统阈值完成数据测量。对测量数据作拟合分析,结果表明:采用透过率为60%的中性密度衰减片,系统动态范围扩展了0.6倍;透过率为12%时,系统动态范围扩展了6.9倍。同时,通过选择不同透过率的中性密度衰减片,可实现系统动态范围的灵活扩展。     

类Liu系统在水声微弱信号检测中的应用研究

利用三阶混沌系统构造了一种新的微弱信号检测系统——类Liu系统, 对类Liu 系统进行了深度的理论分析. 类Liu系统中, 当输入待测信号幅值大于某临界值时, 系统可达到平衡点S₀, S₀中系统变量x平衡于摄动力信号, 系统变量y, z收敛于零态, 且S₀ 对应的Lyapunov指数小于零. 通过Matlab仿真、Multisim电路仿真以及实际电路证明了类Liu系统的周期态收敛性及广域检测性, 解决了传统Duffing系统进行微弱信号检测时周期态不收敛、只能进行窄域检测等问题, 同时谱级信噪比范围仍可达-46.57 dB. 类Liu系统采用了全新的设计理念, 具有较高的实用价值, 对未来海洋物联网中的水声通信有一定参考价值.     

基于梯度矢量流和主动轮廓模型的海陆边界提取

利用边缘检测与主动轮廓模型组合的方法可提取海陆边界线,但易受轮廓跟踪的缺点影响.在该方法的基础上,利用边缘检测与梯度矢量流的有向力作用生成初始轮廓线,再使用主动轮廓模型对初始轮廓线进行调整,得到精确的海陆边界.实验证明该方法可简便地生成有效的初始轮廓线并准确提取海陆边界,避免使用轮廓跟踪法.该方法可利用GIS数据辅助以简化提取流程.     

Electrochemical stripping voltammetry of gold ions for development of ultra-sensitive immunoassay for chlorsulfuron

The paper reports a highly sensitive enzyme free electrochemical immunoassay (EFEIA) for the detection of herbicide chlorsulfuron. The assay is based upon oxidative gold nanoparticle (GNP) dissolution in an acidic solution. The consequent release of large amounts of gold (Au) metal ions after dissolution of gold nanoparticles tagged to antibody leads to the development of sensitive stripping voltammetry based immunoassay. The detection is made possible by the reduction of Au^3 + ions at the screen printed electrode surface followed by metal analysis by using the square wave voltammetry technique. The sensitivity of chlorsulfuron detection by competitive assay procedure was 6.7 pg mL^− 1 for EFEIA in marked contrast to optical detection using Standard ELISA procedure that gives a sensitivity of 4.97 ng mL^− 1.     

基于光频调节的干涉型光纤水听器相位补偿检测方法

提出了一种基于光源频率调节的干涉型光纤水听器主动相位补偿的信号检测方法。详细介绍了该方法的基本检测原理,对信号解调误差进行了理论分析与仿真。为了验证该方法的可行性,搭建了实验系统,并编写了实时的信号采集、处理程序,对某一干涉型光纤水听器的声压灵敏度进行了测试。在频带20 Hz-1.3 kHz上,平均声压灵敏度为-162.2 dB(0 dB=1 rad/μPa),波动小于±0.8 dB,与采用相位载波调制解调方法测量的结果基本吻合。实验结果证明该方法是有效的。由于传感部分不含有源器件,便于实现全光纤化,且解调算法简单、检测频带宽,该方法能被广泛应用到各种干涉型光纤传感器的信号检测当中。