具有亚像素级定位精度的激光三角测距新算法

在以CCD作为探测器的激光三角测距系统中,测距精度主要取决于激光光班在CCD上成像的定位准确性。本文提出一种光斑定位的新算法,采用光班附近一定区域内的所有节点分别进行插值,并分别赋于不同的权值,然后进行加权平均,最终得到光斑的准确位置。该算法充分利用了光班附近的众多信息,避免了单个节点对定位精度的影响,显著提高了定位精度和稳定性。实验证明,可以达到1/10像素定位精度。     

同步扫描水下激光成像的角分辨率极限

同步扫描水下激光成像技术是一种能有效抑制后向散射的水下成像技术,它采用高度准直的激光束照明水下目标,通过扫描扩展横向视场,结合载体的纵向运动得到目标的二维灰度图像。建立了目标反射率的一维理论模型,通过该模型分析了激光发散角和采样角对同步扫描水下激光成像系统角分辨率的定量影响。结果表明,若激光发散角为δ,并以对比度衰减至原始目标的0.2倍为下限,则系统的角分辨率可达0.6δ。     

基于SOPC高精度超声波测距系统研究与实现

为了解决超声波测距精度不高的问题,文章介绍了一种基于SOPC高精度超声波测距系统,采用互相关法测距算 法,以SOPC系统作为信号处理和控制的核心,使用Quartus II和SOPC Builder完成对SOPC系统的定制,系统还设计了温度补偿电路和自动增益电路。测试结果表明,此系统测距相对误差可以达到0.1%,同时抗干扰效果强,具有在线升级功能,有一定的实用性。     

海底光缆传输系统简介

本文主要介绍了海底光缆传输系统各部分的组成，及其今后的发展。     

声源分布和超声频率对清洗声场均匀性的优化*

驻波和换能器指向性等影响声场均匀性,造成清洗死角,影响清洗效果。采用COMSOL仿真软件建立了单个换能器位于底部的三维模型,通过染色法实验结果验证模型的有效性。研究了换能器同时位于底部和侧面、多排换能器位于底部时的声场,用声压幅值相对标准差来量化均匀性,发现该两种换能器分布方式能够有效优化声场均匀性。通过调节频率研究频率对声场的影响,进一步优化声场均匀性。对声源分布的确定、频率的选择以满足声场均匀化需求有指导意义。     

水下连续波有源探测的回波检测算法

研究线性调频连续波在水下探测中的信号模型、回波信号的检测和目标参数估计方法,通过分析回波信号与发射信号间的差拍信号,提出差拍-分数阶傅里叶变换结构的处理算法。为了减少分数阶傅里叶变换二维搜索时的计算量,首先使用Radon-Ambiguity变换估计差拍信号的调频斜率,再做相应阶次的分数阶傅里叶变换。数值仿真说明提出的算法能够有效消除线性调频连续波的距离-速度耦合现象,准确估计目标参数。通过湖上试验比较线性调频脉冲信号和线性调频连续波的处理增益,提出的算法处理的连续波比匹配滤波方法处理的脉冲信号处理增益大13 dB。研究结果表明该算法在连续波水下探测中可行有效,不仅能够准确估计目标参数,还具有良好的检测性能。      

激光声源特性研究及海洋应用

激光声作为水下声源的一种新的激发方法,具有高声强、窄脉冲、宽频谱等优点。基于激光声激发的线性及非线性理论,建立了激光声信号特性的初步模型,研究了激光在水中激发声波的特性,研究表明：在热膨胀激发状态,增大激光光强可以提高激光声的转换效率;光强大于击穿阈值后,激光声的激发机制为非线性的光击穿机制。激光声具有的高距离分辨能力和海洋抗干扰能力,对水下目标探测、空载平台等领域有着较广的应用前景。     

激光照明水下目标距离选通成像系统的研制

基于水下目标探测的应用需求,研制开发了一套激光水下距离选通成像系统。系统采用波长532 nm、最大单脉冲能量400 mJ的Nd:YAG脉冲激光器作为照明光源,采用最小选通门宽3 ns、像元10241024的ICCD相机作为门选通器件和图像记录器件,利用DG535型数字脉冲发生器作为精确延时和同步控制器件实现激光脉冲和ICCD相机选通门的同步以实现距离选通功能。利用该系统在某水库进行了水下目标探测实验,实验结果表明,该系统可在6.5倍的衰减长度上识别目标,在8倍衰减长度上发现目标。     

铁路通信电缆存在的故障及改进对策分析

伴随着铁路专用通信业务向宽带化不断发展,通信电缆存在的故障也在不断的增加,而电缆故障排除的前提条件是电缆测距,对故障的尽快排除提供方便同时减少损失,断点故障位置的测定需要采用专门的测试手段和方式,提高检修和排除故障的效率。另外对通信电缆进行各方面的技术改进也是非常重要的,如采用6类和超5类电缆、采用物理发泡射频同轴电缆、积极进行技术创新等。本文的内容主要涉及到通信电缆存在的故障、电缆测距——电缆故障排除的前提条件、通信电缆的改进策略。     

机动平台双站红外测距方法研究

机动平台双站红外测距具有较高的实用性,通过对测距过程的分析,描述了坐标系转换原理和空间交叉点定义,提出了一种机动平台双站红外测距方法。结合实际应用需要,分析了影响该测距算法测距精度的因素,并给出误差计算公式。对测距精度进行了仿真分析,研究了双站间距、探测得到的方位角度和测距精度之间的关系。