一种用于高动态侦收的测控信号谱相关预分类方法

针对高动态侦收环境下测控信号的预分类问题,提出了一种对高动态环境不敏感的谱相关预分类方法。该方法对搜索波束输出数据进行频谱估计、谱相关检测和参数估计,可截获远距离、低信噪比的测控信号。对于近距离、高信噪比的测控信号,直接进行频域恒虚警检测、信号参数估计和谱相关比较处理。同时根据设定的过滤准则,剔除干扰信号,保留感兴趣的测控信号,并对其进行实时跟踪。仿真表明该方法在高动态条件下能够高概率地对测控信号进行预分类。

钢轨轮廓全断面高精度动态视觉测量方法研究

在高速动态条件下获取准确的钢轨轮廓检测数据是钢轨维护面临的重要现实问题。本文在分析国内钢轨轮廓检测现状和借鉴国外钢轨轮廓检测经验基础上,对钢轨轮廓全断面动态检测技术进行系统研究。详细推演钢轨轮廓全断面视觉测量方法,建立内外侧钢轨轮廓测量视觉传感器全局测量模型;分析动态检测中车辆振动对钢轨轮廓检测的影响,探明车辆不同类型振动对钢轨轮廓测量误差影响规律,提出基于正交分解的车辆多自由度振动解耦和补偿方法;研制钢轨轮廓全断面动态检测装置,并进行静态标定试验和动态测量试验,试验结果验证方法切实可行。

钢轨轮廓全断面检测中轨廓动态匹配方法研究

钢轨轮廓匹配是钢轨廓形检测的关键步骤,决定轨道几何参数检测精度。在高速动态条件下实现检测钢轨轮廓与标准钢轨轮廓高精度自动匹配,是轨道几何参数高精度动态测量面临的重要问题。本文对钢轨轮廓高精度自动匹配方法进行了研究。首先,根据标准钢轨轮廓曲线曲率固有特征信息,对检测获取的轨腰和轨底廓形中不同圆弧、线段之间切点进行自动识别,实现不同圆弧、线段自动分割;然后,对获取的不同圆弧添加半径约束进行非线性拟合,准确提取各圆弧圆心坐标;最后,针对道岔处钢轨廓形复杂特点,提出采用Kalman滤波器对检测获取的标准轨腰和轨底特征点进行连续在线跟踪和预测,并根据结果构建道岔钢轨虚拟标准轨腰和轨底,以解决道岔处钢轨轮廓匹配问题。将该方法已在轨道检测车中进行实际应用,证明其是切实可行的。

三坐标测量机动态精度影响因素

以静态测量方式为主的三坐标测量机已不能满足高速测量的要求。在分析动态误差对测量精度的影响基础上,对三轴空间位置、测头运行参数、测量速度分别进行了定量数据采集和比较分析。结果表明:各个动态误差因素之间不独立,共同影响测量机的测量精度。有针对性地提出了减少动态误差的途径,为高速测量机的设计和使用提供了参考依据。

高准确度数字式时频域实时频率测量系统

针对弱信号条件下的频率精确测量问题,提出了一种新的时域和频域相结合的算法,实现了一种数字式实时高准确度频率测量系统。搭建了系统测试平台,测试结果表明,测量时间为1 024个采样点、归一化频率为0.5条件下,信噪比10 dB情况下相对均方根准确度约为1.2×10-5,信噪比0 dB条件下相对均方根准确度约为7.7×10-5。在较高信噪比、10万点测量时间下相对均方根准确度可达7.1×10-11。

混合谱动态测试信号综合分析法

提出的混合谱动态测试信号综合分析法 ,是经典谱分析方法和现代谱分析方法的综合应用 ,即先用奇异值分解法确定混合谱信号中的谐波数 ,然后用FFT法逐个分离谐波分量 ,最后用线性回归分析方法同步分离非周期信号和随机信号分量 .还给出了“综合分析法”的数学模型 ,并通过计算机仿真证明了该方法可高精度地辨识和分离测试信号中不同特性的信号分量 。

基于SOC的高精度倾角测量系统的设计

为解决自动水平调节系统和工程应用中倾角测量高成本、低精度的问题,提出了一种利用MEMS双轴倾角传感器、信号调理和SOC等电路实现高精度倾角测量的方法,并从传感器信号稳定性处理、温度补偿、信号采集处理、基准源设计和信号曲线拟合方法等多角度实现了倾角的低成本、高精度测量。实验测试表明,系统最大绝对误差小于0.005°,相对误差小于0.02%。

超声波检测技术中的数字信号处理方法

概述了超声波在工业检测技术中的应用及发展，详细介绍了新的超声检测技术——电磁超声和激光超声技术在工业检测中的应用。文中还介绍几种超声测距中的数学处理技术及各自的特点，适用情况。

伺服加速度计用于高精度倾角测量的研究

伺服加速度计是测量加速度的传感器件，利用其传感重力加速度的原理可以方便地测量其传感轴方向上的倾角。该文以石英挠性伺服加速度计的理论分析为基础，通过对加速度计在不同角度下的输出电压特性的实验研究与分析，说明利用这种伺服加速度计进行高精度倾角测量是可行的。再应用超低频滤波、16位A/D转换、CPU信号处理等技术，通过汇编程序软件进行数字滤波，可形成一个完整的高精度倾角测量系统。

GPS设备海上动态定位精度检测新方法

为解决GPS设备海上动态定位精度检测的问题,提出了利用高精度全站仪对GPS设备动态跟踪进行动态定位精度评定。阐述了检测基准数据的采集和处理,以及利用惯性测量设备提供的姿态数据将GPS定位数据归算到检测基准。简要介绍了进行动态定位精度评定所采用的方法,并对系统的误差进行了分析。最后通过实验验证了新方法的有效性。

光纤荧光海藻浓度测量仪的研究

本文提出了一种检测海水中藻类浓度的新方法 ,在利用原有浓度检测原理的基础上 ,应用光纤和荧光技术 ,采用脉冲氙灯作为激发光源 ,并配合有效的微弱信号检测技术以实现藻类浓度的在线测量 .该系统具有结构简单、水下探头无源以及高精度、高灵敏度等特点 .实验证明 ,该系统用于海藻浓度的检测是可行的 ,也可应用此方法检测海水中其它物质的浓度 .

高速小型传动链动态精度测量系统的研究

介绍了高速小型传动链动态精度测量系统（ＱＨＳＳ）、高精度小型分度光栅式传感器的设计与研制以及提高测量精度、装置的分辨率、传动链转速（＞３０００ｒ／ｍｉｎ）和传感器信号频率（＞１ＭＨｚ）的途径。

短支热电偶温度校验炉的研制

介绍研制的短支热电偶温度校验炉,其插入深度仅为75 mm,测温范围为300~800℃。通过双端控温技术,温度的高准确度测量技术,微弱信号的抗干扰技术,研制出一套温度控制准确,具有较小温度波动度,轴向及径向温差的温度校验炉,为校准高温短支热电偶提供了恒温设备。

直线加速器微波相位检测与调控研究

将微波相位检测技术与“束流能量极大化”方法相结合,设计了直线加速器微波相位检测与稳相调控系统,并进行了微波精密鉴相调相的实验研究.结果表明,在CW频率为2856 MHz时,相位检测精度为2.0°,不仅能满足0.2 GeV直线加速器作为0.8 GeV电子储存环注入器的使用要求,而且可应用至其他多节加速段直线加速器微波系统.并从未来的直线加速器驱动的自由电子激光研究需求出发,成功地将微波相位检测精度提高到了优于0.3°的水平.

机械装置运动过程的数字式动态测量方法研究

提出一种针对运动的机械、液压装置的数字式动态测量方法。以通用的可编程中规模集成电路８２５３制成电路板，并采用ＰＣ总线，能与ＩＢＭ系列８０Ｘ８６计算机方便地接口。测试精度可达１０－４以上，响应很快，并能根据运动方向进行加、减计数；可用于机械、液压装置或机器人手臂的运动控制。

CCPAZP-FFT捕获方法中频率估计算法研究

针对航天测控系统中因飞行器高速运动造成的直扩信号多普勒频率捕获精度下降问题,对CCPAZPFFT捕获方法中的频率估计算法进行了研究。结合M-Rife频率估计方法,通过频谱搬移将原始信号真实频率移动至量化频率中心,对获得的频谱的最大值与次大值进行插值,同时对捕获峰值的相邻相位维进行多普勒修正,提高多普勒频率的捕获精度。给出了算法的步骤,以及基于K7芯片的现场可编程逻辑阵列(FPGA)的实现流程。理论分析和仿真结果验证了算法的有效性,在接收信号载噪比38dB、多普勒动态-70~70kHz的环境中,多普勒捕获偏差由250Hz降至约10Hz,实测结果验证了算法的可行性。

钢轨轮廓全断面检测中的快速高鲁棒性匹配方法研究

采用激光摄像技术对钢轨全断面廓形进行检测,为保证检测数据的准确性和实时性,其关键在于钢轨廓形的快速高鲁棒性匹配算法。在分析国内外钢轨轮廓检测、匹配现状的基础上,对钢轨廓形匹配方法进行了系统研究。根据标准钢轨不同半径滚动圆空间几何分布特性,提出利用钢轨廓形的斜率切线值来对钢轨原始廓形轨腰曲线部分进行自动分段,结合最小二乘拟合算法,处理分段后的钢轨廓形,快速完成钢轨廓形初匹配。通过改进ICP算法,完成钢轨廓形二维点云的精确匹配,缩减了匹配时间,提高了匹配鲁棒性。最后,将该方法应用于轨道检测设备的数据采集中,验证了该方法的有效性。

高性能朗缪尔探针测量仪的研制

简要介绍了朗缪尔探针测量仪的系统构成和工作原理,给出了信号发生及采集处理系统的电路设计。通过选用精密低噪声的仪用放大器并组合适当大小、适宜材料的电阻和电容构建模拟链路,以及贯穿于整个模拟链路的滤波电路设计,保证了低噪声采集电路的实现。采用高边检流和浮地方法,解决了单探针测量接地误差问题。设计有8×7个不同的电流采样量程,电压电流信号同步采样,可实现10nA～50 mA动态微弱信号的精确测量。

LHAASO-WCDA扩展系统电路设计

为了测量能量在100 Te V～10 PeV之间宇宙线粒子信息,提出了水契伦科夫探测阵列动态范围扩展系统。设计了水契伦科夫探测阵列动态范围扩展系统读出电路,该电路联合光电倍增管打拿极阳极读出,实现了10 000倍动态范围内高精度的电荷测量,时间测量精度达到20 ns,全量程内分辨率好于10%,线性偏差好于5%。

AD7714在微材料力学性能测试中的应用

微材料力学性能测试是微机电系统设计制造过程中的重要环节,需要对低电平微弱信号进行高精度测量。应用平面三连杆机构和压电陶瓷实现精确的微位移和载荷的加载,采用低噪声高精度的∑-△型模数转换器AD7714,解决高精度测量的设计难题。分析AD7714的软硬件设计,总结AD7714的应用要点和系统的标定方法,为精确计量领域面临的高精度测量提供了有效解决途径。