激光告警接收机灵敏度和信噪比分析及实验验证

为了对抗现代战争中日趋严重的激光威胁,激光告警技术已成为亟需研究的课题之一。灵敏度和信噪比是激光告警系统重要的性能指标,它直接影响告警系统整体的探测性能。文中根据信号统计检测理论,提出了一种计算相干探测光谱识别型激光告警接收机灵敏度和信噪比的方法。首先,分析了激光信号和接收机噪声的概率分布。然后,基于阈值探测理论和奈曼—皮尔逊准则,通过引入探测概率因子和虚警概率因子,建立了信号电流方程,进而得到了灵敏度和信噪比的计算表达式。最后,利用该方法对自行研制的光栅衍射激光告警接收机的探测灵敏度和信噪比进行了理论计算和相关的实验验证,结果表明:由该方法计算的灵敏度和信噪比与实验结果基本相符。

基于气体特征光谱吸收和谐波检测的瓦斯浓度测量技术

基于瓦斯的光谱吸收特性，采用分布反馈式半导体（DFB）激光器和性能良好的气体吸收室，利用数字锁相放大器SR830，对不同瓦斯浓度的一次及二次谐波信号进行了测量，并用LabVIEW软件分析数据．通过对实验数据的分析验证了瓦斯浓度在0—5％范围内与一、二次谐波比值有较好的线性关系，证实了二次谐波检测理论的优越性．

化学战剂红外光谱遥测技术现状及发展趋势

化学战剂的实时遥测、可靠识别和定量分析是防化、反恐和国家安全的急需.遥测技术可分为主动和被动两种,主动方式包括差分吸收雷达、开路式拉曼光谱技术、主动傅立叶变换光谱技术、激光诱导荧光技术;被动方式采用太阳、月亮等自然光源,包括时间扫描FTIR光谱技术、空间扫描(静态)FTIR光谱技术和超/多光谱成像技术.将静态高分辨率傅立叶变换红外光谱技术与激光测距技术有机结合,并采用现代模式识别、信号处理技术是化学战剂光谱遥测技术的发展趋势.

基于正弦透射光栅的激光告警接收机研究

在光电对抗中,高速、可靠地获取敌方来袭激光的参数是实施有效对抗的关键。提出了基于正弦振幅透射光栅衍射原理的窄脉冲激光波长和入射方向的测试方法,并设计了激光告警接收机原理样机,该样机由光栅、平凸柱面镜、ATMEL公司的驱动频率为50MHz的线阵CCD探测器、高速数字信号处理器TMS320V C5509和液晶显示电路构成。结果表明,该样机可达到如下技术指标:波长范围为500～1100nm、波长分辨率≤10nm、视场范围为22.5°、角度分辨率≤1°、反应时间<0.1s、灵敏度<10mW/cm2。

光谱识别与相干识别激光告警接收机评述

激光告警接收机是光电对抗的重要组成部分,在现代战争中起着重要的作用.论文以掌握的激光告警接收机的相关文献为基础,结合作者的研究情况,阐述了激光告警接收机的发展现状,重点论述了相干探测激光告警接收机的原理和性能比较,并指出了激光告警接收机的发展方向.

基于光谱吸收和谐波检测的瓦斯浓度测量技术

提出了一种基于瓦斯特征光谱吸收特性和二次谐波检测原理的煤矿瓦斯监测方法,从理论上论证了该方法的可行性,并进行了实验验证.以分布反馈(DFB)激光器做光源,使用正弦信号对激光器输出的激光频率进行调制,激光通过瓦斯密闭气室后,由光电探测器探测,对所得到的信号使用二次谐波技术处理后,得到密闭气室中的瓦斯浓度,结果与实际浓度吻合.最后对影响实验检测分辨率的因素进行了分析.结果表明:该技术实现了完全非接触在线自动检测,能够满足煤矿瓦斯安全检测的要求.

太阳光下可调谐激光脉冲的波长和入射方向的实时测试和系统研究(英文)

提出了在恶劣环境条件下,应用衍射光栅测量宽波长范围可调谐脉冲激光波长和入射方向的实时测试方法,并设计了实验系统,在该实验系统中,光电传感器采用了ATMEL公司的50MHz线阵探测器,由高速度数字信号处理器TMS320VC5509处理该传感器获得的信号,获得入射激光的波长和入射方向,实验结果表明,该系统能达到10ns的波长分辩率和1(°)的角度分辩率;该测试方法可用在相干探测激光告警接收机中.

基于空分复用的矿井瓦斯浓度光纤检测网络研究

瓦斯爆炸事故频繁发生,对瓦斯浓度进行准确、实时检测和预警是治理瓦斯危害的有效手段。实验研究了基于气体光谱吸收原理,采用1.65μm波长的近红外可调谐DFB激光器,利用激光器的模式跃变特性设计了差分吸收式的双波长单光路光纤传感网络。使用光开关并结合空分复用技术复用了16个瓦斯传感器,传感气室部分研究了防煤尘等关键技术。经PCI数据采集卡采集各路信号后,利用虚拟仪器对各路信息进行分析并显示。研究表明,在不采用数字锁相放大器,且气体吸收光程只有10cm的条件下,探测灵敏度达到了0.05%,长时间的精确度和稳定性均可满足实际要求,各传感器切换响应时间小于1s。该网络只要更换激光器就可对其他气体进行实时检测。

密闭容器非接触式超声波液位测量仪的研究

基于超声波测距原理,设计了一种外置式超声波液位仪。用于对存储在密闭容器中易燃、易爆、易挥发、强腐蚀有毒液体的液位进行检测。该仪器可实现接触、非接触、定点和连续测量。

太阳辐射对相干激光告警接收机信噪比影响的理论分析

以相干激光告警接收机为研究对象,建立了在强太阳光照射下的信噪比数学模型.将太阳近似为一个5900K的球形黑体,通过严格的计算得到,在不考虑大气对太阳光的衰减作用的情况下,日地平均距离处太阳对地球的辐照度为148.7mW/cm2.在考虑遮光罩的空间滤波的作用下,利用该数学模型分析得到太阳辐射最强时,太阳光经地面反射到达激光告警接收机CCD探测器上的太阳光功率密度为3.4mW/cm2;同时,分析了在CCD探测器响应率最差的来袭激光和太阳辐射最强的情况下,该激光告警接收机最差的探测信噪比为17.5.(实验中选用的待测激光波长λ为1064nm,到达激光告警接收机前的光功率密度为10mW/cm2,脉宽为10ns.)

中美研究生培养质量保障措施比较研究

近年来,大规模的研究生扩招使得我国研究生的培养质量呈下降趋势。导致质量下降的原因是多方面的,本文在对中美研究生招生制度、教学内容与方式、过程管理、导师制度、培养质量评估等五个方面进行比较的基础上,揭示了我国当前研究生培养过程中存在的主要问题,提出借鉴美国研究生培养质量保障方面的先进经验,提高我国研究生培养质量的策略。

激光告警系统中TMS320VC5509与PC串行通信接口设计

串行接口是微机与外部设备的主要通信接口之一。串行通讯在数据传输中占有重要的地位,只需要两条信号线就可以进行单向数据传送,操作简单。运用DSP中的McBSP串行模块,实现了对PC机的串行控制及数据传输,使用面向对象语言VC++来接收DSP的数据和指令。此法运用在激光告警探测技术中,经检验此方案实用、可靠,适宜广泛推广。

可燃药筒粘结质量声脉冲诊断技术与系统

本文研究了可燃药筒粘结质量的声脉冲诊断技术与系统。利用Bayes方法构造分类判别函数模型 。

光纤光栅(FBG)传感技术及其应用

目的 综述光纤光栅传感器的原理和应用 .方法 分析了光纤光栅传感器在温度和应力测试中的应用 .结果与结论 光纤传感器的应用方兴未艾 。

加强大学师生素质教育 提高毕业设计的质量

毕业设计是高等教学过程的重要环节之一 ,也是学生在走上国家建设岗位之前一次重大的实践。通过多年的毕业设计指导 ,笔者发现毕业设计中存在的一些问题。并分别从加强大学生和教师的素质教育的角度 ,提出了解决这些问题的途径。

红外热图像技术在复合材料表面缺陷检测中的理论分析(英文)

介绍了脉冲加热红外无损检测的基本原理,利用有限元的方法建立了数学模型,并且给出了Matlab仿真结果.在原理分析和仿真结果的基础上,通过实验证明了在缺陷检测和选择最优热检测参数方面建立有限元热传导模型是有效和通用的工具.

汉字库图形点阵库液晶模块在激光告警接收机中的应用

在激光告警接收机中,为了直观显示激光的波长和入射方向,需要研究信息的显示技术。研究了字符点阵液晶显示模块(LCM 12864ZK)在激光告警接收机中的应用,实现了2线串行接口方式与单片机89C 2051通信,完成全中文人机交互图形界面。设计了简单方便的接口,编写了灵活的操作指令,其模块化的设计思想为多显示模并行应用提供方便。研究成果已经运用到激光告警设备中,能够实现快速显示敌方激光的波长与方向等信息。

基于气体特征光谱吸收和谐波检测的瓦斯体积分数测量技术的研究

瓦斯爆炸一直是煤矿生产的重大威胁,其两个主要物理原因是CH_4与O_2的浓度达到一定的爆炸界限和存在火源点。实时准确地监测煤矿瓦斯气体体积分数的分布对保障安全生产具有十分重要的意义。谐波检测技术是目前提高检测灵敏度有效的方法之一。本研究基于瓦斯的特征光谱吸收特性,采用数字锁相放大器SR830,对甲烷气体的体积分数进行了测量,通过对实验数据的分析验证了二次谐波检测理论,获得了很好的吻合性,最后对影响实验检测分辨事的因素进行了分析。

可燃药筒粘结质量声脉冲诊断方法

研究了可燃药筒粘结质量的声脉冲诊断方法 .利用Bayes方法构造分类判别函数模型 。

识别问题中的分节现象(英文)

研究了在多频谱电视系统中的分节彩色的问题 ,给出分节彩色滤波的研究成果 ,对用于电视分析图像的彩色滤波设备提出了几点建议 .