激光多普勒測(cè)量技術(shù)由于其高精度,測(cè)量時(shí)不需與被測(cè)物體發(fā)生直接接觸等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于速度與振動(dòng)測(cè)量領(lǐng)域。但是被測(cè)物體表面的粗糙起伏會(huì)導(dǎo)致對(duì)回波激光信號(hào)進(jìn)行外差探測(cè)時(shí)的效率受到影響,即產(chǎn)生退相干效應(yīng)。本文設(shè)計(jì)了一種利用光副載波對(duì)粗糙目標(biāo)進(jìn)行振動(dòng)探測(cè)的方案,避免了激光外差探測(cè)中的退相干效應(yīng)。光副載波振動(dòng)測(cè)量原理是利用微波信號(hào)對(duì)激光信號(hào)進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制,將光副載波發(fā)射到被測(cè)物體上,利用光電探測(cè)器對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行直接探測(cè)。再從回波信號(hào)中提取出多普勒頻移獲得目標(biāo)物體的振動(dòng)信息。設(shè)計(jì)出了整體的振動(dòng)測(cè)量方案,分為光副載波調(diào)制發(fā)射系統(tǒng)與回波信號(hào)接收處理系統(tǒng)。對(duì)直接調(diào)制與間接調(diào)制兩種光強(qiáng)度調(diào)制方式進(jìn)行了比較分析,選擇了利用MZ電光調(diào)制器作為外調(diào)制器的間接調(diào)制方式,對(duì)MZ調(diào)制器的工作方式進(jìn)行了深入的研究,利用optisystem對(duì)本設(shè)計(jì)中光副載波調(diào)制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)得到結(jié)果與預(yù)期相符。對(duì)零差以及外差接收架構(gòu)進(jìn)行了對(duì)比分析,并設(shè)計(jì)了一套外差式接收架構(gòu)。對(duì)方案中主要的組成器件,光源、調(diào)制器以及光電探測(cè)器的選取原則結(jié)合它們的重要參數(shù)進(jìn)行了分析。在多普勒信號(hào)處理方面,對(duì)FFT算法以及經(jīng)典功率譜估計(jì)中的welch法進(jìn)行... 

【文章來源】：西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖4.3兩條波導(dǎo)臂對(duì)稱時(shí)的調(diào)制曲線

利用 optisystem 軟件對(duì)本設(shè)計(jì)中的光副載波信號(hào)進(jìn)行仿真。利用 ./z 的正弦信號(hào)對(duì) 2? 調(diào)制器進(jìn)行調(diào)制。得到的仿真結(jié)果如下：圖4.7 光副載波頻譜圖可以看出輸出的光副載波頻譜由光載波與多個(gè)高階邊帶所組成，相鄰邊頻的頻率差為 ./z，即調(diào)制信號(hào)的頻率。

第四章 光副載波測(cè)振系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究37圖4.8 光副載波時(shí)域圖通過上圖可以看出，光副載波功率變化周期為 ns，即頻率為 ./z 與調(diào)制信號(hào)的頻率相同。4.3光副載波信號(hào)接收處理系統(tǒng)光副載波信號(hào)接收處理系統(tǒng)主要器件有光電探測(cè)器，混頻器，中頻濾波器，高穩(wěn)時(shí)基，鎖相環(huán)，緩沖放大器以及多普勒信號(hào)處理系統(tǒng)。信號(hào)接收處理系統(tǒng)如圖所示。光電探測(cè)器 混頻器中頻濾波器中頻放大器多普勒信號(hào)處理系統(tǒng)濾波器 緩沖放大器鎖相環(huán)10MHz高穩(wěn)時(shí)基1.01GHz回波信號(hào)10MHz圖4

【參考文獻(xiàn)】：
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