国家自然科学基金(61127015)
- 作品数：118 被引量：313H指数：10
- 相关作者：王志斌张瑞李晓王耀利陈媛媛更多>>
- 相关机构：中北大学山西省光电信息与仪器工程技术研究中心教育部更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国际科技合作与交流专项项目山西省国际科技合作计划更多>>
- 相关领域：理学电子电信机械工程自动化与计算机技术更多>>
- 铌酸锂和钽酸锂的频率温度系数研究被引量：1
- 2013年
- 铌酸锂(LN)和钽酸锂(LT)具有弹光及电光效应,可用于压电振子、压电换能器及压电驱动器,而这些器件受切角对频率温度系数影响大。该文主要研究了一级频率温度系数分别随绕x轴和z轴旋转切角θ1和θ3的变化,且画出了各个切型下,一级频率温度系数随切角变化的曲线图,从而确定了LT晶体的零温度切角和LN的近似零温度切角,对由LT和LN制成的晶体器件的切角选择具有指导意义。
- 王立福王志斌赵冬娥陈友华张瑞
- 一种基于蝙蝠算法的新型小波红外光谱去噪方法被引量：1
- 2014年
- 针对传统的小波去噪方法容易产生信号振荡和丢失特征信息等问题,提出了一种基于蝙蝠算法的新的有效的红外光谱去噪方法。该方法创新性地运用蝙蝠算法优化了小波阈值和估计因子。其基本思想是,首先在解空间中随机生成一定规模的个体,然后根据向当前最优个体学习的方法进行速度更新,从而实现位置更新;同时,由于Levy飞行搜索策略会产生较大跳跃,利用这种不均匀、随机游走的特性可以实现对整个解空间的搜索,从而避免陷入局部极值点。CO气体红外光谱去噪实验的结果表明,利用蝙蝠算法对各个分解层的阈值和估计因子进行优化后,信噪比为84.184,均方误差为0.0006。由于更有针对性地保留了光谱信号中的特征信息并剔除了无用的噪声信息,该方法可以提高后续定性和定量分析的精度。
- 陈媛媛王志斌王召巴
- 关键词：红外光谱小波阈值去噪
- 弹光调制光电转换放大电路设计被引量：8
- 2013年
- 弹光调制干涉具调制的干涉光被探测器接收后输出高速变化的微弱电信号,能否将该电信号提取并放大输出对弹光调制-傅里叶变换光谱仪的研制至关重要。通过对调制干涉光进行理论分析,设计一种具有高信噪比和较高带宽的光电转换放大电路,主要由电源电路、光电转换电路、放大电路、理论通频带为100kHz～3.5MHz的带通滤波电路组成。实验结果表明:设计的电路能够将探测器输出的最大频率为1.6MHz的信号放大至670mV左右,实现了将探测器输出的微弱速变电信号从背景噪声中有效提取与放大,为后续傅里叶变换提供可靠数据。
- 黄艳飞王志斌王艳超赵冬娥张瑞王耀利
- 关键词：高信噪比高带宽光电转换
- 基于超消色差1/4波片和AOTF的高光谱全偏振成像技术被引量：4
- 2019年
- 针对环境温度、电压、入射角等因素变化对基于声光可调谐滤波器(Acousto-optic tunable filter,AOTF)和液晶可变延迟器(Liquid crystal variable retarder,LCVR)的光谱偏振成像测量精度影响大,且整个系统实现复杂等缺点;考虑到超消色差波片对温度和波长依赖小,结合AOTF高光谱成像的优点,提出了基于超消色差1/4波片和AOTF的高光谱全偏振成像新方法。详细分析了该方法的工作原理,并结合可购买到的最好超消色差1/4波片中相位延迟和快轴随波长的微小波动,进而分析了该波动对偏振测量的影响,并针对这些影响研究了修正策略。搭建了原理样机,对450~950 nm波段进行了偏振测量,修正后偏振度测量误差≤1%,对偏振方向的测量偏差≤1.8°,以633 nm为例,对其全Stokes参量图像进行了具体原理及修正测量验证实验,结果表明,该新技术原理正确,修正策略可行。该研究可为复杂条件下高精度、高光谱全偏振成像技术提供新的理论和实现方案。
- 张瑞解琨阳景宁王志斌王志斌陈媛媛李克武
- 关键词：声光可调谐滤波器
- 双光弹差频调制型偏振光谱测量技术被引量：5
- 2013年
- 提出了一种基于双光弹调制差频调制和傅里叶-贝塞尔(Fourier-Bessel)变换的光谱偏振测量方法,该方法将双光弹调制器(Dual-photoe lastic-modulator,Dual-PEM)分别工作在数值略有差异的频率上,以对光进行差频调制,并产生载有被测偏振信息的低频(几十～几千赫兹)调制分量,普通阵列探测器就可以实现低频分量的探测。通过对调制信号中的低频成分进行傅里叶-贝塞尔变换,可得到被测光对应的Stokes矢量中Q(σ)和U(σ)的光谱。该方法降低了偏振光谱测量系统的复杂度。本文介绍了其原理并推导出了偏振光谱反演公式,并通过仿真和实验验证其可行性。
- 张瑞王志斌赵冬娥陈友华高婷婷黄艳飞
- 关键词：偏振光谱
- 双弹光调制器动态耦合及控制的一种新方法被引量：1
- 2014年
- 针对双弹光调制器(PEM)中各调制器本征频率差异及其随温度变化造成的调制效率降低问题,提出了基于中心频率控制的解决方案。首先,建立了PEM机械特性等效电路,分析了驱动电压、驱动频率和谐振频率的动态耦合关系,确定了大光程差条件下驱动信号加载方法;其次,结合不同谐振频率PEM的幅频、相频特性曲线,提出了基于中心频率的双PEM控制方法;最后,采用数字频率合成(DDS)技术和数字锁相环(DPLL)技术对双PEM进行驱动及谐振频率漂移跟踪,使各PEM处于同频同相状态。实验结果表明,本文控制方法能够使双PEM调制光程差达到单个PEM的2倍,达到1 080μm。
- 王艳超王召巴王志斌黄艳飞
- 关键词：光程差频率跟踪
- 新型光弹调制干涉具研究被引量：1
- 2013年
- 针对单个光弹调制器((Photoelastic Modulator,PEM))干涉具受到材料本身热、力学的限制,产生的最大光程差小,而多个PEM串联又难以控制,且多个PEM界面的多次反射将使光能大量损失等缺点,提出一种在单PEM上贴全反射膜经过多次反射有效提高最大光程的方法。理论推导分析了不同反射情况对光程差的影响,并得到任意角任意位置入射经多次反射后产生最大光程差的公式与光谱反演公式,且通过COMSOL、MATLAB、ZEMAX仿真和实验验证其可行性。实验选用的弹光晶体为硒化锌(ZeSe),压电晶体为石英,结果显示实验与理论的相对误差为0.21%,为该方法的工程应用提供了参考。
- 张瑞王志斌李晋华杨强黄艳飞王耀利张鹏飞
- 关键词：光程差仿真
- FTIR光谱基线漂移快速校正的DSP实现
- 2012年
- 针对傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)在长时间开放光程条件下进行测量时光谱基线的漂移,采用多项式迭代拟合逼近的方法,针对3种不同类型的基线漂移光谱进行校正,分别在MATLAB环境下及DSP中实现,校正后的光谱数据采用均方根误差R作为评价标准,分别达到了4.21×10-6和5.38×10-6,校正时间分别消耗0.935 0 s和0.778 3 s,结果表明该方法自动化程度高,校正效果好,速度快,可以为基于DSP实现系统小型化、集成化的光谱处理系统提供理论基础。
- 马恒张记龙赵冬娥王志斌陈媛媛
- 关键词：FTIRMATLABDSP
- 基于FPGA+DSP的振动主动控制系统设计被引量：1
- 2015年
- 针对振动主动控制中处理算法复杂的问题及实时性要求高的需求,提出一种多处理器协同处理的架构,建立FPGA+DSP的高速采集处理系统,以达到对振动目标的实时控制。在FPGA内建立MicroBlaze处理器,配置转化率为65MSPS的A/D对振动信号进行实时采集,采集得到的数据流经缓冲后,通过DMA传输方式经EMIF接口传给DSP进行处理,利用处理结果驱动致动器,达到抑制控制目标振动的目的。实验结果表明,该方法可将20g振动加速度下的振动幅值降低30%。
- 董淑伟郑宾杜鹏飞
- 关键词：外部存储器接口
- 区间极限学习机结合遗传算法用于红外光谱气体浓度反演的研究被引量：6
- 2014年
- 提出一种新的有效的FT IR光谱气体浓度反演的方法。该方法将区间划分的思想用于红外光谱波长优化筛选，即将红外光谱在给定波长范围内划分为若干个子区间，在每个子区间中利用遗传算法（genetic algorithm ，GA）优化后的极限学习机（extreme learning machine ，ELM）建立浓度预测模型，根据每个子区间测试集均方根误差RM S E和相关系数 R2的大小评价模型的泛化性能，筛选出最优子区间组合建立预测模型。通过含干扰组分（CO2，N2 O）的CO气体的 FTIR光谱对提出的算法进行了验证，在波段为2140～2220 cm -1范围内利用区间法筛选出的最优组合作为变量，应用GA-ELM 建立的浓度反演模型，其决定系数 R2为0.9874，均方根误差RMSE为154.9963，建模时间仅为0.8 s ，表明该算法（Interval-GA-ELM ，iGELM ）的应用不仅缩短了建模时间，而且在干扰组分存在的情况下，依然可以准确筛选出特征波长，从而提高了模型稳定性和预测精度，为大气污染气体遥测分析提供了行之有效的方法。
- 陈媛媛王志斌王召巴李晓
- 关键词：极限学习机遗传算法
