基于GSM网络的汽车防盗报警系统设计

介绍了一种利用西门子TC35短信模块、基于GSM网络的汽车防盗报警系统。本系统采取多种不同的探测手段并利用多种不同的报警策略,在软件中对信号进行积分采样,有效地解决了传统报警器存在的各种问题。

环形激光陀螺放电管电学特性研究（英文）

激光陀螺通常采用高压直流来提供泵浦。放电管的负阻特性会引起稳流回路的不稳定或震荡。为了优化放电环路,研究了放电管的阻抗特性。测量了不同放电电流下的管压降,通过多项式拟合得到了放电管的伏安特性曲线。由于微变阻抗直接决定了环路的稳定性,重点分析了微变阻抗随着电流的变化规律。研究可以为镇流电阻的选择和放电环路的优化设计提供参考,可以降低功耗并提高电路的可靠性。多样本测试表明文中的结论具有普遍适用性。

四边形激光陀螺的光束特性

为了对四边形激光陀螺进行更为深入的研究,了解其光束特性,运用传输矩阵,得到了四边形激光陀螺的稳定条件,并对四边形激光陀螺内部的高斯光束特性进行了数值计算,得到腔内实际上存在两条高斯光束,它们在两个球面镜处结合在一起。结果表明,球面镜的曲率半径越大,高斯光束的光斑半径越大,光束就越平直,越便于信号的读出。

互阻放大器带宽计算方法

互阻放大器是在光电检测前置放大中常用的一种电路结构。在互阻放大器的设计中没有增益带宽积的概念,其带宽分析往往让设计者感到困惑。为了深入研究互阻放大器的增益带宽特性,在此类比增益带宽积的引出,用单极点近似的方法推导出了互阻放大器增益和带宽的关系,并运用Multisim软件进行了仿真,验证了结论的正确性。指出在互阻放大器中增益和带宽仍然是矛盾的,为互阻放大器的带宽设计提供明确的指导。

基于软核处理器的二频机抖陀螺信号处理系统

运用片上可编程系统(SoPC)技术,设计二频机械抖动激光陀螺信号处理系统。该系统以嵌入式软核处理器Nios II为核心,对输出信号进行数字滤波,并协调控制高压电源、稳频、抖动驱动与噪声注入等工作单元。使用该系统对某型国产二频机抖陀螺进行测试,结果表明该系统测得的陀螺输出信号可达0.002°/h的精度,系统运行稳定可靠,能够有效控制陀螺的工作参数并监测其运行状态,达到预期的设计要求。

现代化技术手段在实验课中的应用

以《高等光电技术实验》教学的切身经历为基础,论述了现代化的技术手段在实验课中的应用。现代化技术手段在实验过程、实验数据处理过程的应用,能够提高实验效率,提高实验数据处理的精度,锻炼学生的工程实践能力。实验室的现代化改造是推进教学改革的重要内容。

基于FPGA的串口集线器设计

应用EDA技术设计了基于FPGA的串口集线器硬件电路,并用微软发布的DDK编写了驱动程序,实现了单个串口至多个串口的扩展。多个串口设备可以通过一个上游串口与计算机进行通信。

极化检测型铷原子磁力仪的研究

针对交变弱磁场的检测,研制了一种基于极化-检测双光束结构的激光抽运铷原子磁力仪.为了获得该磁力仪对磁场的响应特性,通过数值仿真分析了信号幅度随极化磁场强度、弛豫时间的变化关系,并进行了实验验证.最后通过选择合适的极化磁场使磁力仪对待测磁场的灵敏度最大.实验结果表明,优化后磁力仪灵敏度为0.2pT/(Hz)^(1/2),响应带宽3.5kHz,可用于弱磁场磁共振、高频异常物理现象等信号的检测.

机械抖动激光陀螺的高分辨率信号处理

机械抖动激光陀螺(MDRLG)信号是两路相位差为π/2的正弦拍频信号,一般采用4倍频鉴相输出计数脉冲,利用FIR滤波和抖动剥除等方法解调抖动信号,从而得到外界输入的角速度信息。高速采集MDRLG信号,并细分为相位依次相差π/16的16路信号,实现MDRLG的8倍频、16倍频和32倍频鉴相输出。输出角速率的均方差随着倍频数的提高而减小,信号处理的分辨率得到提高。实验测试和Allan方差分析表明:32倍频时的量化误差Q从4倍频鉴相时的0.327″减小到0.170″,增加MDRLG信号鉴相的倍频数可以减小量化误差。在对MDRLG信号进行抖动剥除解调时,由于量化误差是主要误差源之一,高分辨率信号处理能够有效提高MDRLG角速度测量的精度。

基于RLS算法实现激光陀螺抖动信号剥除

为了减小陀螺输出数据的时延,以满足机械抖动激光陀螺在快速跟踪中的应用,基于递归最小二乘(RLS)自适应滤波技术实现了激光陀螺抖动信号的剥除。首先对RLS自适应对消去抖算法进行了理论分析,其次通过通用串行总线接口将A/D采集的抖动反馈信号和激光陀螺计数脉冲信号传至上位机,最后基于MATLAB编写了RLS自适应程序,实现了激光陀螺抖动信号的剥除。剥除后的陀螺信号再经过11阶的有限脉冲响应滤波器和陀螺输出直接经过31阶的滤波器剩余的脉冲数基本相当,而时间延迟却明显减小。结果表明,该算法具有较快的收敛速度且能够有效去除激光陀螺计数脉冲中的抖动成分。

金属圆柱壳谐振陀螺的静电激励方法研究

重点对静止状态谐振子的静电激励方法进行研究。理论上分析了采用单频激励和半频激励时由外加电压产生的静电驱动力之间的差别,根据理论分析结果,设计了不同的激励方法进行实验验证,并对实验结果进行了详细分析。

小型环形激光器中He-Ne气体放电辉光压制的光学方法

为解决小型环形激光器输出信号信噪比随腔长减小而下降的问题,研制了一种压制He-Ne气体放电辉光的滤光片。该滤光片的中心波长为632.8nm,入射角为45°,其基片是截止波长为550nm的短波截止红色玻璃,基片前表面镀有19层瞙系结构为{HL2HLHLHLH2LHLHLHLH2LH}的窄带滤光片,后表面镀有4层非规整减反膜。使用离子溅射法和石英晶振膜厚监控方式制备了该滤光片,并对其进行了反向工程拟合,拟合的理论曲线与用Lambda950分光光度计正入射实测的透过率曲线较为吻合。将该滤光片胶合在环形激光器的输出镜后表面,其有用的激光信号幅值基本不变,而噪声幅值下降了约80%,表明该滤光片从光学上使输出信号的信噪比提高了5倍,降低了后续电路处理的负担及复杂度,为小型环形激光器的研制起到了一定的作用。

基于FPGA的激光陀螺自适应抖动剥除

去除激光陀螺输出信号中的抖动信号是机械抖动偏频激光陀螺信号处理电路的主要工作之一。为了满足机械抖动偏频激光陀螺在快速跟踪中的应用要求,基于现场可编程芯片(FPGA)实现了激光陀螺自适应抖动剥除的软硬件设计,其次在静态条件下对系统抖动剥除效果和剥除后的激光陀螺零偏进行测试,最后进行动态试验,给出了LMS自适应抖动剥除的动态响应曲线,验证了LMS自适应抖动剥除的零延时性。实验结果表明,系统能有效去除陀螺输出信号中的抖动成分,其相位延迟几乎为0,完全可应用于需要实时输出角速率信息的场合。

以培养工程创新能力为核心的实验课教学改革与实践

本文以《高等光电技术实验》课程中的"激光陀螺技术"实验模块为例,介绍了在实验内容设计、教学方法和手段、教师队伍建设等方面进行的教学改革与实践,初步达到了利用综合性实验课程培养学生工程创新能力的目标。

基于ARM的文本独立笔迹鉴别系统设计

笔迹鉴别是通过分析手写笔迹信息来判断书写者身份的特征分析技术,为提高笔迹鉴别的科学性和准确性,设计了基于ARM嵌入式系统的文本独立(Text-independent)笔迹鉴别系统。系统包括笔迹采集端、数据传输部分和上位机处理端3个部分。首先给出了总体设计和详细的工作流程,并对笔迹信息采集模块和数据传输部分进行分析,最后结合笔迹图像预处理技术和纹理特征分析方法,采用基于多维度Gabor变换和支持向量机(Support Vector Machines,SVM)方法进行实时笔迹鉴别。实验表明,系统鉴别率高,达到了良好的预期效果。

激光陀螺读出信号高速采集系统

介绍了激光陀螺(RLG)读出信号高速采集系统的设计和实现方案。该系统包括板卡和相应的应用软件,提供两路最高60 MHz采样频率、14位精度的数据采集通道,能够同时对RLG两路光强拍频信号进行高速高精度数据采集,为RLG特性分析提供重要依据。该系统通过上位机软件控制板卡的工作状态、设置和切换采样模式。板卡利用FPGA接收计算机指令并协调控制模数转换器、SDRAM和USB接口芯片,完成RLG输出拍频信号的采集、缓存和传输。FPGA设计中结合了硬件逻辑高速灵活的优点和NIOSⅡ软核处理器在控制方面的优势。SDRAM完成海量数据缓存,USB接口芯片工作在SlaveFIFO模式下,实现板卡与计算机的通信。实验证明该系统工作稳定,在RLG测试和性能分析中具有很好的实用性。

激光陀螺中背向散射的研究

为了研究谐振腔形状变化对激光陀螺中背向散射的影响,基于矢量叠加理论,分析了激光陀螺背向散射源及其对总的背向散射的影响。根据背向散射对顺逆时针光的耦合作用,推导出了总的背向散射系数与顺逆时针旋转光光强的关系式。基于这一关系,设计实验,通过施加电压使谐振腔反射镜到不同位置来改变光腔形状变化,同时测量光强交流量的振幅,得到了总的背向散射系数的变化曲线。通过与仿真结果对比,验证了背向散射的矢量叠加理论。

一种基于USB2.0接口的高速数据采集系统的设计

介绍一种由FPGA和CY7C68013芯片搭建的基于USB2.0接口的高速数据采集和传输系统。其中,USB2.0接口芯片CY7C68013工作在SlaveFIFO模式下,利用FPGA作为外部主控制器对CY7C68013内部的FIFO进行控制,以实现数据的高速传输。

电荷平衡和自动跟踪型加速度计电流数字转换

针对惯性导航系统现有加速度计电流信号转换电路的不足,提出了一种基于电荷平衡和自动跟踪原理的加速度计电流数字转换方法(CDC),从工作原理上大幅提升转换电路性能。CDC对输入电流和反馈跟踪电流积分输出误差电压,依据该误差电压实时调整其数字输出d以及与d成比例的反馈跟踪电流,实时反馈控制使误差电压稳定在0附近,实现输入电流和反馈跟踪电流二者电荷平衡。设计了单路CDC电路用于原理验证和性能测试。实验表明,±40 mA电流范围内CDC电路标度因数不对称性优于5 ppm,非线性优于10 ppm,电流分辨率优于0.5 nA,动态范围大于164 dB;采用查找表技术补偿后-40℃~+60℃温度区间零偏变化小于30 nA、标度因数变化小于20 ppm,且各性能指标均有较大改善空间。电荷平衡和自动跟踪型加速度计电流数字转换技术具有动态范围大、精度高、分辨率高、易补偿等优点,具有非常好的应用前景。

机抖陀螺锁区补偿的角度随机游走改善分析

二频机抖陀螺每个抖动周期要两次经过锁区,每次过锁区时的随机误差会使激光陀螺产生随机游走。在工程上实现了二频机抖陀螺的锁区补偿,并采用Allan方差方法分析了锁区补偿前后输出数据的角度随机游走,实验结果表明,锁区补偿后随机游走具有大幅度的改善。首次报道了机抖激光陀螺中锁区补偿对角度随机游走的改善。