基于相关滤波技术实现激光陀螺抖动信号的剥除

为了满足惯导系统对机械抖动激光陀螺快速跟踪方面的应用需求,基于相关滤波技术实现了激光陀螺抖动误差信号的剥除。首先从理论上对基于相关滤波去除抖动的思想进行了详细的分析,提出了基于相关滤波进行抖动剥除的开环模型,为了提高系统的稳定性,在开环模型的基础上提出了闭环模型。其次介绍了基于相关滤波闭环模型实现抖动剥除的软硬件设计,最后用所研制的系统对某一型号的激光陀螺进行了测试,通过对采样信号和误差信号的观测,系统工作稳定,在5kHz的采样条件下,陀螺剥除后的剩余脉冲控制在±1内。

从激光技术教学经验交流谈教学与科研的有机统一

现代综合性大学的教师大多数在承担教学任务的同时也或多或少地承担了部分科研工作,在时间和精力的分配上必然存在着教学与科研的矛盾与冲突。如果教师能够正确处理教学与科研的关系,并且在授课过程中实现教学与科研的有机统一,则既有利于保障课堂教学质量,同时也可以促进科研的进步。

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。

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。

有结构扩展目标整体倾斜信息提取有效性实验

根据互相关因子算法和绝对差分算法的基本原理,利用Matlab实现了倾斜信息提取。在此基础上,考察了两种算法的精确性问题,发现绝对差分算法的拟合精度高于互相关算法,其数量级可达到0.0001像素;结合哈特曼波前传感器的测量结果,采用比对的方法,对有结构扩展目标两种算法提取倾斜信息的有效性进行了验证,可以得到,不同倾斜范围时两种算法提取的信息高度吻合,且处理后与哈特曼波前传感器走势一致;经自适应校正后,得到了很好的长曝光像。实验结果表明,这两种算法均可有效地提取出自适应光学所需要的光束波前整体倾斜信息。

一种高频高压单片开关电源的设计

介绍了IRIS4007芯片的结构,分析了其基本的工作原理,给出了单片开关电源的实用电路及主要单元电路的设计方法。对电路进行了实验测试,验证了该单片开关电源的稳定性和可靠性。

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。

激光对PV型Hg_(1-x)Cd_xTe探测器的损伤效应

研究了较大功率激光辐照对 PV 型 Hg_(1-x)Cd_xTe 探测器的损伤效应.测量了损伤前后探测器的饱和信号输出,得出了 pn 结退化造成其性能下降的结论.根据 pn 结的并联电阻模型解释了损伤后探测器对背景辐射的响应率下降现象以及损伤前后激光辐照下饱和开路电压几乎相等的现象.研究了其 pn 结退化造成的探测器响应率、探测率等性能参数的变化,以及由于 Hg 原子的逃逸和扩散给器件性能带来的影响.

AR模型辅助SINS/GPS组合导航的实验研究

激光陀螺的随机漂移噪声类似于白噪声,可以采用AR(2)模型进行数字滤波来减小其对激光陀螺精度的影响。首先介绍了AR模型,然后利用IMU单元三组陀螺信号的AR(2)模型给出了车载SINS/GPS组合导航系统误差模型,并在GPS的辅助下,对SINS/GPS组合导航进行了实验研究。最后利用Kalman滤波器对车载SINS/GPS组合导航实际测量数据进行了离线的半实物仿真。实验结果表明,采用AR(2)模型辅助的SINS/GPS组合导航系统能够得到较高的姿态精度,并能有效抑制速度误差的发散。

光栅应用发展现状

衍射光栅作为一种重要的分光元件,经过几百年的发展,已经形成了很多种类,除了广泛应用于摄谱仪进行光谱分析之外,新型的光栅已大量用于激光器、集成光路、光通信、光学互连、光计算、光学信息处理和光学精密测量控制等各个方面.综述了光栅的研究历史和现状,介绍了光栅的主要性质和应用,并根据光栅的特点对光栅进行了分类.

改进的CABAC与SPIHT编码算法研究

为提高图像压缩效率,提出了分段自适应二进制算术编码CABAC与SPIHT算法相结合的混合编码算法,并从理论和仿真实验两个方面证明了该算法的有效性。根据SPIHT算法产生码流概率的特点及二进制熵编码的特性将SPIHT算法产生的二进制码流分为符号和数据两段,并按照SPIHT编码阈值对数据码流再次分段,采用优化的CABAC对各二进制码流段分别编码,在不增加计算量的情况下能够得到更好的图像压缩效果。

一种基于衍射图样的相位检测手段研究

基于双半圆孔衍射的基本原理,通过对其两部分分别施加不同的相位,利用衍射图样,进行了相位信息提取研究。在仿真的基础上,将实验所得结果与其进行了对比,二者得到很好的吻合。结果表明,该方法可有效提取出相位信息,从而为分立表面的大型光学镜面各单元的精确定相提供了一种简单有效的方法。

高能气动CO_2激光器在军事上的应用

激光武器作为一种新概念武器,与传统常规武器相比,以其速度快,方向性好,能量密度高,作战耗费比高等优点,成为新世纪武器中的新宠。高能激光武器在军事应用方面扮演着越来越重要的角色,代表着未来武器的发展方向,将彻底改变目前的战场环境和作战方式,使未来战争的形态发生了深刻变革。高能气动 CO_2激光器输出功率大,曾被各国设计用于研制高能激光武器。主要介绍美、法、俄利用气动 CO_2激光器研制的激光武器,综述气动二氧化碳激光武器的现状及发展趋势。

连续波DF/HF化学激光器起动问题研究

为研究连续波DF/HF化学激光器的起动问题,建立了超声速风洞的一维理论模型,得出了超声速风洞的起动压力,并建立了一套实验装置,进行了超声速风洞起动实验,得到了与理论较为一致的实验结果,并分析了理论与实验结果差异的原因。

散焦光栅测量光束漂移的光路设计仿真

传统的光束漂移量测量系统利用近、远场测量设备分别测量光束的平漂量和角漂量,结构复杂、实时性低。散焦光栅焦平面处正、负一级衍射斑的位置变化可同时反映光束的平漂量和角漂量,为验证该理论、搭建简化的测量系统需要对光路设计进行仿真。基于散焦光栅的成像机理,利用Matlab软件构建了光束通过散焦光栅的成像模型,仿真结果与理论分析一致;最后对光栅和透镜等不同光路设计参数与最大漂移量测量幅值的关系进行了模拟。结果表明,在成像单元约1cm2、短焦透镜焦距约12cm的条件下,为实现漂移量测量精度和可测幅度的最大化,散焦光栅需要离轴15mm,散焦光栅与短焦透镜的焦距比为6。

湿度对近地面大气湍流测量不确定性影响研究

采用多项式法模拟近地面大气湍流,并与实验现场基于温度脉动原理的双点法实测近地面大气湍流进行比对,一方面可以充分利用实验现场的实测温湿压等气象参数进行模拟实验,为研究工作的开展提供便利条件;另一方面可以使研究工作达到科学实际的效果。文中着重研究了在相对湿度较高的环境里实测湍流与多项式法模拟湍流之间的相关性、以及在重新拟合多项式系数后两者之间的相关性变化,从中研究了双点法测量近地面大气湍流的不确定性。分析结果表明:多项式法模拟近地面大气湍流与双点法实测湍流之间在湿度相对较高的环境里相关性较强,且能够维持较高的稳定性,但在相对湿度达到80%以上的环境里两者之间的相关性则明显降低,甚至于出现负值,由此证明双点法测量近地面大气湍流在相对湿度大(80%以上)的环境里存在较大的不确定性。

机械抖动激光陀螺抖动参数扫描仪的研制

根据机械抖动激光陀螺中抖动机构的传递函数,给出了抖动机构谐振频率、品质因数的测试方法;完成了抖动参数扫描仪的硬件和软件设计;通过对几个不同型号的机械抖动激光陀螺的扫描实验,验证了抖动参数扫描仪的功能。

机抖激光陀螺锁区补偿的理论研究

二频机抖陀螺具有较高的精度,但在每个抖动周期需要两次通过锁区,会丢失部分信息,从而带来了过锁误差。噪声注入只能将误差随机化,并不能从根本上消除误差。根据锁区方程阐述了锁区对机抖陀螺精度的影响。对二频机抖陀螺的锁区补偿方案进行了理论研究。采用零速率点恒加速近似得到了过锁误差的信号表征方法。数值分析表明该锁区补偿方法在各种外界输入转速下都是有效的。

一种可用于HF/DF化学激光器流场温度测量的方法

介绍了一种命名为吸收光谱测温法的方法,结合激光束气体吸收理论,对HF/DF化学激光器热平衡流场的吸收系数与温度关系进行了理论分析。利用电激励连续波选线HF激光器的1p9,1p8两条单谱线作为探测光源,实验测量了一台电激励连续波HF/DF化学激光器增益区下游流场的透射率随注入氢气流量变化的曲线,推测出HF气体流量,并结合流场压强等其他数据,通过吸收系数公式计算出加入过量氢气后流场的温度变化范围。对计算结果及误差来源进行了分析。该方法可用于气流激光器、发动机燃烧室等的气体流场温度测量。

微晶玻璃腔体一体化兰姆凹陷稳频He-Ne激光器(Ⅰ):结构与工艺

介绍了利用兰姆凹陷稳频He-Ne激光器的基本结构与腔长调节工作方式,从激光器结构方面对影响其预热时间、频率稳定度和频率重复性的主要因素进行了深入探讨。介绍改进设计的新型微晶玻璃腔体一体化兰姆凹陷稳频He-Ne激光器的基本结构、制作工艺与优势。该激光器腔体采用极低膨胀系数的微晶玻璃材料,反射镜采用石英镜片光胶连接,无应力超高真空铟封形式,谐振腔稳定性好。利用该激光器进行了实验,实验结果表明,该激光器工作中不需要预热,环境适应能力极强,在高低温与冲击振动条件下均能稳定工作,频率稳定度可以达到10-10量级。