遠程偵聽方法一直是國家安全部門和社會安防行業(yè)關(guān)注的焦點之一,而現(xiàn)行的偵聽方法中,激光偵方法具有相比較于傳統(tǒng)的電話偵聽法和基于監(jiān)聽器的偵聽方法而言所不具備的非接觸性、隱蔽性和抗干擾性強等優(yōu)點,因此受到了廣泛的重視。其實,激光偵聽其實就是激光測振技術(shù)的一種特殊應用。激光測振技術(shù)本身分為干涉法測量法、光反射調(diào)制測量法和散斑測量法三種技術(shù)。在應用于遠距離偵聽時,激光散斑測量技術(shù)克服了其它兩種技術(shù)的缺點,擁有以下優(yōu)勢:可以輕易分離不同聲源的信號,不必使用特殊的分離算法;系統(tǒng)適應性強,擺放位置比較靈活,結(jié)構(gòu)簡單,易于維護;遠距離偵聽時不必要求被測對象附近一定要有窗戶�；谏邷y振法在偵聽領(lǐng)域的獨特優(yōu)勢,本課題采用激光散斑測振技術(shù)作為測振方案進行研究,并著重研究其在音頻檢測方面的應用。本文搭建了一套中距離測量振動的實驗系統(tǒng),并實現(xiàn)了一種高效準確的振動恢復算法,將通過機器視覺技術(shù)獲取到的散斑信息轉(zhuǎn)化為目標的振動信息,可以達到在線檢測的要求,后續(xù)進行語音降噪處理,得到最終檢測出的音頻信號。本文主要完成如下工作:（1）對激光散斑測振技術(shù)的應用背景研究現(xiàn)狀進行了系統(tǒng)的調(diào)研,并深入研究了電子散斑法測振法和數(shù)字... 

【文章來源】： 段浩淼 電子科技大學

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

基于激光三角法的測振系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖

電子科技大學碩士學位論文42.全息干涉計量法當一個物體在一定頻率下作簡諧振動時，使用連續(xù)激光對其持續(xù)照射，并在全息干板上曝光，曝光的時間比振動周期長得多，把物體表面的反射光疊加到不經(jīng)過相位調(diào)制的參考光上，把兩束光的干涉圖繪制在全息干板中。其重現(xiàn)象由反映節(jié)線和等振幅線組成的干涉條紋來表示振幅分布。此即為全息干涉計量法的原理。其時間平均全息圖重現(xiàn)像的光強度分布可以用零階貝塞爾函數(shù)的平方分布來描述，具體如下[15]。()()2012I=KJ2/Vx,y(cos+cos)(1-2)這里面：0J代表零階貝塞爾函數(shù)；()Vx,y代表物體上某點的位移；1代表振動方向和照明方向的夾角；2代表振動方向和觀察方向的夾角。所以，利用上式分析光強I的變化并確定()Vx,y的量值，就能夠測量振動的位移，具體原理詳見下圖1-2。圖1-2激光全息測振值得一提的是，在目標物振動規(guī)律不一致的情況下，形成條紋的強度分布的規(guī)律是不一致的，然而計算方法都是相似的。全息干涉計量法的主要優(yōu)勢在于有著明確的節(jié)線，操作較為簡單，適用于形狀不規(guī)則的透光或反射物體。憑借著這些優(yōu)勢，其在振動分析領(lǐng)域十分普及。它的主要缺陷在于，測量范圍不太廣泛（不超過100微米），需要記錄大量的信息，在介質(zhì)分辨率方面有較高的要求，這導致其應用范圍難以進一步的拓寬[16]。3.激光多普勒法對于某一固定頻率的無線電波、聲波或者光波而言，如果在傳播過程中相對于接收裝置產(chǎn)生了相對運動，則在相對速度波動的過程中，接收到的反射信號的頻率隨之而變化，此即為多普勒頻移效應[17,18]。激光多普勒法的原理是首先檢測從目標表面的微小區(qū)域反射的激光光波的多普勒頻移Df，以此為依據(jù)推斷出該點的振動速度V。應用激光多普勒效應能夠測

第一章緒論5量出固體振動以及流體流動的速度。圖1-3散射多普勒頻移圖1-3為散射多普勒的頻移圖，其中，S是光源，f為頻率，光速是c，O為激光光波接收器件，P為速度為V的運動物體，具有反射性，如果波源和接收器是相對靜止的，用n表示沿從光源到接收光路上的波數(shù)或周期數(shù)，根據(jù)圖1-3能夠確定，在非常短的時間間隔t內(nèi)，假定P移動到P的距離為Vt，那么在光程中周期數(shù)會縮減成：PNPNn=+(1-3)式中：PN和PN是向SP和PO作的垂線；PP為無限小；和代表散射前后的波長。式能夠描述為：12VtcosVtcosn=+(1-4)由于f=f=c，并且：/Df=ff=dndt(1-5)則：12coscosDVfVffcc=+(1-6)通常而言，無需區(qū)分和，由此得到一級近似的多普勒頻移：()12coscosDVffc=+(1-7)接收器收到的光波頻率為Df+f，頻率偏移量為Df，即多普勒頻率。由式(1-7)中被測物體速度V和多普勒頻移Df的關(guān)系式，測量出Df后，就能夠確定振動速度V的量值。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于散斑圖像的遠程振動頻率提取方法研究[J]. 石煥,朱弘,肖容,吳炬,張秋霞,錢榮欣.  激光技術(shù). 2016(06)
[2]譜減法與改進譜減法的性能分析[J]. 蔣淵淵.  電子世界. 2016(19)
[3]偵聽技術(shù)綜述[J]. 劉玉華,鄭燁.  電子科技. 2012(10)
[4]白光散斑法原理及其發(fā)展[J]. 黃婧,劉建軍,秦大輝.  湖南環(huán)境生物職業(yè)技術(shù)學院學報. 2012(02)
[5]Laser Doppler vibrometer for real-time speech-signal acquirement[J]. 尚建華,賀巖,劉丹,臧華國,陳衛(wèi)標.  Chinese Optics Letters. 2009(08)
[6]幾種語音增強技術(shù)降噪效果的比較和MATLAB仿真[J]. 柴恒.  科技資訊. 2008(22)
[7]數(shù)字散斑相關(guān)技術(shù)中散斑顆粒尺寸大小對測量精度影響的研究[J]. 吳加權(quán),馬琨,李燕.  昆明理工大學學報(理工版). 2006(05)
[8]一種非接觸振動測量方法的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 周曉輝,楊耀權(quán),盧海霞,楊麗.  儀器儀表與分析監(jiān)測. 2005(04)
[9]激光振動測量的發(fā)展與展望[J]. 曾為,陳培峰,朱明珠.  光機電信息. 2005(05)
[10]激光散斑計量技術(shù)及其應用[J]. 李新忠,宋文武,王希軍.  光機電信息. 2005(03)

博士論文
[1]數(shù)字激光散斑圖像的仿真建模和位移測量算法研究[D]. 邱天.中國科學技術(shù)大學 2006
[2]數(shù)字散斑相關(guān)方法及其在力學測量中的應用[D]. 高建新.清華大學 1989

碩士論文
[1]基于生成對抗網(wǎng)絡(luò)的語音去噪算法研究[D]. 王貴顯.北方工業(yè)大學 2019
[2]遠距離激光振動檢測技術(shù)的研究[D]. 汪嘯.電子科技大學 2018
[3]音頻信號光反射調(diào)制的激光傳輸系統(tǒng)研制[D]. 折銳鵬.電子科技大學 2017
[4]數(shù)字散斑相關(guān)測量方法研究[D]. 孫嬌.天津工業(yè)大學 2017
[5]激光測量目標角振動的研究[D]. 閆思家.電子科技大學 2012
[6]微米級空間位移的數(shù)字散斑測量系統(tǒng)研究[D]. 胡宇明.電子科技大學 2011
[7]數(shù)字散斑干涉術(shù)測物面形變[D]. 逄浩君.長春理工大學 2010
[8]語音信號處理技術(shù)研究[D]. 王京輝.山東大學 2008
[9]電子散斑相關(guān)技術(shù)及其在工程檢測中的應用研究[D]. 鄭柱.廣東工業(yè)大學 2008
[10]實驗模態(tài)分析與激光測振技術(shù)研究[D]. 盧喜豐.西南交通大學 2007



本文編號：2907591