一种基于残周期拟合的激光测冲击信号解调方法

针对激光干涉法冲击加速度校准中调频信号的数字化解调问题,提出一种基于残周期正弦波拟合的解调方法,使用约1/5周期的残周期正弦波模型进行滑动拟合,实现FM信号的数字化解调,对激光多普勒冲击信号波形具有良好的适应性,无需信号的截取等操作,拥有良好的算法稳定性和一个采样间隔的时间分辨力。在一组实际测量波形上的实验,验证了所述方法的正确性与可行性,为冲击加速度的计算提供了另外一种有效实用的数据处理方式。上述方法也可用于外差式激光干涉振动信号的解调。

基于光纤陀螺的残周期正弦拟合快速寻北法

在旋转调制寻北的基础上,提出少于一个旋转周期的快速寻北方法。建立了旋转调制寻北输出模型,介绍了三参数正弦拟合原理并推导出最小二乘估计算法的Cramer-Rao下限,最后设计了光纤陀螺残周期快速寻北实验。实验结果表明,残周期残缺程度越大,寻北时间会越短,北向偏角会越大;实验陀螺应用该方法,1/3个周期寻北精度为0.3°,1个周期寻北精度为0.009°,达到一个周期内快速寻北的目的。

残周期正弦波形总失真度的测量评价

针对残周期正弦信号波形总失真度的评价校准,提出了一种技术方案,包括:直接使用残周期正弦曲线拟合方法进行参数估计和残差估计,然后按照测量系统量程以及动态有效位数进行失真度的修正,最终给出残周期正弦波形曲线的总失真度评价结果。讨论了残周期情况下谐波失真的测量评价问题,获得了残周期波形谐波分析误差较大、谐波失真评价结果远大于总失真度的结论,残周期正弦波形的谐波分析尚无法进行实际应用。在一组超低频振动实验数据的基础上,对残周期和多周期正弦波形总失真度的评价结果进行了比较,验证了本文方法的有效性和可行性。