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国家自然科学基金(61108073): 作品数：13 被引量：62H指数：5; 相关作者：张晓琳唐文彦王军马强李开琴更多>>; 相关机构：哈尔滨工业大学上海卫星工程研究所吉林铁道职业技术学院更多>>; 发文基金：国家自然科学基金航天科技创新基金博士后研究人员落户黑龙江科研启动基金更多>>; 相关领域：一般工业技术电子电信机械工程自动化与计算机技术更多>>

基于Hilbert变换的水下多源声信号频率的相干探测被引量：1: 2017年; 为实现水下中低频声信号的探测识别,通过研究水下多声源相干探测信号的特征,理论上给出了相干探测信号频谱混叠情况下的特征表达式,并提出了一种基于Hilbert变换的信号解调处理方法,实现了水下多声源相干探测信号频谱混叠情况下各声源发声频率的解调.该方法将探测信号经过滤波平滑处理之后进行Hilbert变换,得到信号的解析形式,然后对解析信号模值的平方进行二次滤波平滑等处理,分离混叠在一起的频带,将得到的信号进行频谱分析,根据频移值计算得到水下各个声源的发声频率.在光学暗室下搭建激光相干探测系统,对2~6kHz的水下声信号进行实验,实验结果表明,该方法可以有效分离探测信号中混叠在一起的信号频带,并准确提取各水下声信号的发声频率,频率提取重复性不大于2.5Hz.; 张晓琳李开琴刘刚张烈山唐文彦; 关键词：水下声信号激光干涉 HILBERT变换声光效应声波传播

干涉测量低频水下声源频率的改进算法被引量：2: 2018年; 为了实现低频段水下发生目标频率的准确识别,搭建了一套激光干涉测量系统。在相位生成载波解调技术的基础上,提出了一种改进的基于相位生成载波反正切算法的解调方式。在光学暗室下利用分立光学元件搭建了一套干涉实验系统,在参考光路引入水面波动作为高频载波,利用水表面漫反射的主反光与参考光干涉获得干涉信号。以相位生成载波解调技术的反正切算法为基础,引入高频载波信号的一倍和二倍正弦混频。通过功率比较的算法在两组正交信号当中筛选功率较强的一组进行解调,避免了载波初相位导致的正交信号消隐引起的解调失真。最后,在模拟的低频大幅度海浪扰动情况下进行了探测实验,取得了良好的解调效果。实验结果表明:水下声源的低频探测下限约为30 Hz;100Hz以上频段的频率探测精度优于1Hz。改进的反正切解调算法能够避免解调失真,具有很强的抗干扰能力。; 张晓琳毛红杰唐文彦; 关键词：激光干涉水下声源频率测量

Detection of water surface capillary wave by analysis of turning-point local signal data using a laser interferometer被引量：1: 2017年; A laser interferometry technique is developed to detect water surface capillary waves caused by an impinging acoustic pressure field. The frequency and amplitude of the water surface capillary waves can be estimated from the local signal data at some special points of the phase modulated interference signal, which is called the turning points. Demodulation principles are proposed to explain this method. Experiments are conducted under conditions of different intensity and different frequency driving acoustic signals. The results show the local signal data analysis can effectively estimate the amplitude and frequency of water surface capillary waves.; 张烈山张晓琳唐文彦; 关键词：DATA

多站大尺寸测量仪坐标系转换的Procrustes方法被引量：5: 2014年; 提出了用7参数Procrustes方法建立了具有尺度因子的7参数坐标转换模型对多站大尺寸坐标测量仪坐标数据进行转换。首先,根据大尺寸测量仪坐标转换的原理,建立了7参数大尺寸坐标转换的非线性模型,并具体分析了Procrustes方法及其对坐标转换的适用性和重心法的转换过程。然后,列出了7参数Procrustes坐标转换方法的具体算法步骤;最后,利用该方法对一台Faro激光跟踪仪在移站前后的实际测量数据进行了坐标转换验证。对所得结果与激光跟踪仪配套软件移站的结果以及重心法的测量结果进行了比较,还利用所得的转换参数对一已知长度的基准尺两端坐标值进行转换验证。结果表明:利用7参数Procrustes方法得到坐标转换后x、y、z三个轴的最大误差分别为24.5μm、42.5μm和32.8μm,转换结果的中误差为17.1μm,远远高于配套软件以及重心法的转换精度。另外,用转换后的坐标值计算基准尺长度的极差为36μm。该坐标转换方法也可用于不同种类的坐标测量仪的数据匹配。; 王德元张晓琳马强王军孙和义唐文彦邵江于望竹; 关键词：坐标系转换激光跟踪仪

水下声辐射激励水表面声波的特征参数测量被引量：3: 2019年; 采用激光干涉方法对水下声辐射激励水表面声波的特征参数频率和振幅进行了测量研究。从理论上对水表面声波激光相干测量信号的频谱构成进行了分析,在此基础上提出了水表面声波两个重要声学参数频率和振幅的解算方法,并通过数值仿真进行了验证。搭建了一套简单的激光干涉测量实验系统,对不同频率和声压激励的水表面声波进行了测量实验,验证了水表面声波频率和振幅解调方法的准确性。对水表面声波横向传播的振幅衰减现象进行了初步的实验研究,结果表明水表面声波的频率越高,振幅的横向衰减越快。研究表明激光相干检测方法能够准确地实现水表面声波振幅和频率的测量。; 张烈山张晓琳刘刚李开琴; 关键词：表面声波相干检测水下声辐射

大尺寸箭弹质量特性测量过程中位姿标定方法研究被引量：4: 2014年; 为提高大尺寸箭弹质量特性的测量精度,对产品测量位姿的标定方法进行了研究。建立测量设备运动学模型,在模型基础上分析了测量位姿误差对测量结果的影响。阐述了基于运动学原理的标定方法和标定步骤,并对标定模型中参数进行分析和分类,将神经网络与运动学相结合进行位姿的标定。实验结果表明,采用运动学方法标定位姿后将质心测量误差减小到原来的10%,转动惯量和惯性积测量误差减小到原来的90%和23%;而采用神经网络与运动学相结合的方法标定位姿后,质心测量误差减小为原来的7%,转动惯量和惯性积测量误差减小为原来的45%和15%.; 王超张晓琳唐文彦王军马强; 关键词：仪器仪表技术位姿运动学神经网络

壳段厚度激光检测信号的变分模态分解去噪被引量：7: 2017年; 针对双激光位移传感器测量大型壳段厚度过程中噪声对检测精度的影响,提出利用变分模态分解来实现对厚度信号的自适应去噪,利用相邻固有模态函数之间的离散Hellinger距离来获取最佳的模态数。该方法将变分模态分解算法引入到激光信号的自适应滤波过程中,分析并改进了变分模态分解算法的过分解、欠分解以及能量泄露的问题。然后,对改进的变分模态分解与希伯特振动分解和自适应噪声总体集合经验模态分解进行性能对比,提出了固有模态函数的相对瞬时能量概率的概念。最后,结合离散Hellinger概率分布距离理论判断固有模态之间的信噪分界点,实现了对信号的重构及滤波处理。仿真和实验结果表明,该方法对壳段厚度信号处理的信噪比为39.27dB,比自适应噪声总体集合经验模态分解方法提高了10dB,具有良好的自适应性,无需先验条件便能快速有效地识别并分离激光信号中的噪声成分。; 李加福唐文彦张晓琳王军; 关键词：厚度测量激光检测信号去噪

基于小波脊的水表面声波激光干涉探测被引量：2: 2015年; 为准确获取水表面声波的频率,对水表面声波激光干涉信号的时频分布特点进行了理论分析和实验研究,发现小波脊点沿着水表面声波频率所对应的尺度时间曲线分布,或位于该线上,或对称分布于上下两侧。根据此特征,提出了一种基于小波脊的水表面声波频率解调方法,实验结果表明,本文方法能够对稳频的水表面声波频率进行精确测量,绝对误差不大于1 Hz。对线性调频的水表面声波进行了探测实验,结果表明,小波脊能够实时地跟踪水表面声波频率的变化,通过小波脊计算得到的频率变化率与设定值相吻合,证明了利用小波脊方法提取水表面声波瞬时频率的准确性。; 张烈山张晓琳唐文彦邹斌; 关键词：激光干涉

基于改进相位生成载波解调的水表面声波激光相干探测被引量：3: 2017年; 针对低频水表面声波(WSAW)的频率识别问题,提出了一种基于改进相位生成载波(PGC)解调的激光相干探测方法。利用简单的激光干涉系统探测水下声源激发的低频WSAW,再利用4路载波信号对其进行混频,通过功率比较遴选出2路功率最大的正交干涉信号,然后进行相位解调和频谱分析,实现了WSAW的频率测定。仿真和实验研究表明,改进的PGC解调法能够有效防止载波信号初始相位不可控条件下的正交信号消隐并准确实现低频WSAW的频率识别(频率探测下限可达30 Hz),对变频WSAW及大尺度扰动波干扰条件下的低频WSAW也取得了很好的检测效果。该研究结果表明改进的PGC解调方法能够准确实现WSAW的频率识别,并具有很强的抗干扰能力。; 张烈山张晓琳刘刚李开琴唐文彦; 关键词：光通信激光干涉水下声信号

基于参考臂低频相位调制的微弱振动光学相干检测: 2018年; 针对纳米级中高频微弱振动检测提出了一种基于参考臂低频相位调制的光学相干检测方法。分析了参考臂低频相位调制情况下,微弱振动相干检测信号的模型及其频谱分布特点,在此基础上提出了振动频率及振幅的解算方法。仿真研究表明所述能够准确解调出纳米级微弱振动的频率及振幅参数,并且表现出较强的抗噪和抗环境扰动的能力。搭建了一套光学外差相干系统对由水下声源激发的纳米级水表面波进行了探测实验,实验结果表明利用所述的方法能够精确测定微弱振动的频率,对其振幅的检测也表现出很高的测量重复性。参考臂低频相位调制相干方法为中高频微弱振动参数的检测提供了新的解决方案。; 张烈山张晓琳刘刚唐文彦; 关键词：相干检测

国家自然科学基金(61108073)

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