基于双声光移频器的外差式激光多普勒测振计

分析了单声光移频器构成的外差式激光多普勒测振计中声光移频器驱动信号的频率稳定性和信号功率对待测振动信号的影响.为了降低声光移频器驱动信号频率漂移的影响,提出双声光移频器构成的外差式激光多普勒测振计,并基于直接数字频率合成技术,以相位噪音低、初始相位可控的芯片AD9912为核心器件,完成了声光移频器驱动信号生成及处理模块的设计.开展了双声光移频器组成的外差式激光多普勒测振计的振动测量实验,结果表明,驱动信号生成装置可以驱动声光移频器正常工作,且测振计的本底噪音在0～10kHz频带范围内呈现平坦分布,0～1kHz频段内噪音得到明显抑制,较单声光移频器构成的外差式激光多普勒测振计有显著改善.

小波消噪在外差式激光多普勒振动测量中的应用

基于小波变换对外差式激光多普勒振动测量系统(HLDV)输出信号进行了噪声抑制性能研究。从外差式激光多普勒测振系统的测量原理出发,结合系统回波信号的特点,考虑测振系统中白噪声的影响,分析并改进了模极大值法和系数相关法两种小波消噪处理算法,并基于以往的阈值去噪算法,提出了新的阈值函数,重点分析了多尺度细化分析对还原原始信号特征及改善信号信噪比(SNR)的影响。结果表明,针对微振动目标运动特征提取,改进后的三种方法在振动信号的特征提取及噪声消除方面具备优异性能。

基于激光多普勒的索力测量系统设计与研究

根据激光多普勒测振工作原理,设计了一种小型低频高精度激光多普勒测振系统并用于桥梁斜拉索索力测量。首先分析外差式声光移频激光多普勒测振系统的频率稳定特性,提出直接数字频率合成驱动串行双移频器构成的外差式激光多普勒测振计,并利用自适应滤波器消除测振系统中环境振动带来的干扰。利用自行研制的低频测振系统开展了低频测振实验与拉索实测。实验表明,基于DDS的移频系统有很高的频率稳定度,测振计的本底噪音分布平坦,且测振系统有很强的抗震能力和高分辨率,可以用于工程现场快速索力测量工作。