基于二次反饋激光自混合干涉的振動(dòng)信號(hào)處理
發(fā)布時(shí)間:2024-03-09 04:01
自混合干涉(Self-Mixing Interference,SMI)技術(shù)廣泛應(yīng)用于振動(dòng)測(cè)量中,有些測(cè)量方法存在重構(gòu)微位移誤差大、缺少實(shí)時(shí)性、只能重構(gòu)正弦振動(dòng)等問題。由于對(duì)干涉信號(hào)進(jìn)行調(diào)制、解調(diào),或者利用二次反饋?zhàn)曰旌细缮?2-Multiple Self-Mixing Interference,2-MSMI)技術(shù)都可以提高測(cè)量精度。因此,將調(diào)制解調(diào)和2-MSMI技術(shù)相結(jié)合,通過對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行處理,實(shí)現(xiàn)振動(dòng)的測(cè)量。首先,根據(jù)SMI系統(tǒng)的三鏡腔理論模型得到2-MSMI系統(tǒng)的三鏡腔理論模型。在2-MSMI系統(tǒng)的三鏡腔理論模型中,根據(jù)光反饋前后能量守恒,得到功率方程和相位方程,將二者作為理論依據(jù)推導(dǎo)振動(dòng)微位移重構(gòu)方程,并簡(jiǎn)要介紹了電流調(diào)制原理和相位調(diào)制原理。其次,對(duì)不同參數(shù)(反饋系數(shù)、物體振動(dòng)幅值、頻率)情況下的2-MSMI信號(hào)進(jìn)行仿真,并研究不同外腔長以及反射角度對(duì)干涉信號(hào)的影響。通過仿真或?qū)嶒?yàn)得出各個(gè)參數(shù)與干涉信號(hào)波形之間的關(guān)系,為后文實(shí)驗(yàn)部分奠定基礎(chǔ)。然后,推導(dǎo)了快速傅里葉變換(Fast Fourier Transform,FFT)頻譜分析解調(diào)的原理,并確定實(shí)驗(yàn)參數(shù)。將電流調(diào)制和2-MS...
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
創(chuàng)新點(diǎn)摘要
第一章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文的主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
第二章 二次反饋激光自混合干涉理論
2.1 二次反饋激光自混合干涉的原理及形成過程
2.1.1 自混合干涉理論模型
2.1.2 二次反饋激光自混合干涉的原理
2.1.3 二次反饋激光自混合干涉的形成過程
2.2 二次反饋激光自混合干涉振動(dòng)微位移重構(gòu)方程
2.3 電流調(diào)制的原理
2.4 相位調(diào)制的原理
2.5 本章小結(jié)
第三章 2-MSMI信號(hào)的分析
3.1 干涉信號(hào)的仿真
3.1.1 SMI信號(hào)和2-MSMI信號(hào)的仿真對(duì)比
3.1.2 反饋系數(shù)對(duì)2-MSMI信號(hào)的影響
3.1.3 幅值對(duì)2-MSMI信號(hào)的影響
3.1.4 頻率對(duì)2-MSMI信號(hào)的影響
3.2 干涉信號(hào)的實(shí)驗(yàn)
3.2.1 外腔長對(duì)干涉信號(hào)的影響
3.2.2 反射角度對(duì)干涉信號(hào)的影響
3.3 本章小結(jié)
第四章 基于電流調(diào)制的2-MSMI振動(dòng)信號(hào)處理
4.1 傅立葉變換解調(diào)原理
4.2 電流調(diào)制測(cè)振動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置及參數(shù)設(shè)置
4.2.1 電流調(diào)制的實(shí)驗(yàn)裝置
4.2.2 電流調(diào)制測(cè)振動(dòng)的實(shí)驗(yàn)元器件參數(shù)設(shè)置
4.3 電流調(diào)制測(cè)量振動(dòng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 基于相位調(diào)制的2-MSMI振動(dòng)信號(hào)處理
5.1 五步相移算法解調(diào)原理
5.2 相位調(diào)制測(cè)量振動(dòng)的仿真結(jié)果及分析
5.2.1 正弦振動(dòng)仿真結(jié)果及分析
5.2.2 任意波振動(dòng)仿真結(jié)果及分析
5.3 相位調(diào)制測(cè)量振動(dòng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
5.3.1 正弦振動(dòng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
5.3.2 任意波振動(dòng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
發(fā)表文章目錄
致謝
本文編號(hào):3922868
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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ABSTRACT
創(chuàng)新點(diǎn)摘要
第一章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文的主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
第二章 二次反饋激光自混合干涉理論
2.1 二次反饋激光自混合干涉的原理及形成過程
2.1.1 自混合干涉理論模型
2.1.2 二次反饋激光自混合干涉的原理
2.1.3 二次反饋激光自混合干涉的形成過程
2.2 二次反饋激光自混合干涉振動(dòng)微位移重構(gòu)方程
2.3 電流調(diào)制的原理
2.4 相位調(diào)制的原理
2.5 本章小結(jié)
第三章 2-MSMI信號(hào)的分析
3.1 干涉信號(hào)的仿真
3.1.1 SMI信號(hào)和2-MSMI信號(hào)的仿真對(duì)比
3.1.2 反饋系數(shù)對(duì)2-MSMI信號(hào)的影響
3.1.3 幅值對(duì)2-MSMI信號(hào)的影響
3.1.4 頻率對(duì)2-MSMI信號(hào)的影響
3.2 干涉信號(hào)的實(shí)驗(yàn)
3.2.1 外腔長對(duì)干涉信號(hào)的影響
3.2.2 反射角度對(duì)干涉信號(hào)的影響
3.3 本章小結(jié)
第四章 基于電流調(diào)制的2-MSMI振動(dòng)信號(hào)處理
4.1 傅立葉變換解調(diào)原理
4.2 電流調(diào)制測(cè)振動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置及參數(shù)設(shè)置
4.2.1 電流調(diào)制的實(shí)驗(yàn)裝置
4.2.2 電流調(diào)制測(cè)振動(dòng)的實(shí)驗(yàn)元器件參數(shù)設(shè)置
4.3 電流調(diào)制測(cè)量振動(dòng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 基于相位調(diào)制的2-MSMI振動(dòng)信號(hào)處理
5.1 五步相移算法解調(diào)原理
5.2 相位調(diào)制測(cè)量振動(dòng)的仿真結(jié)果及分析
5.2.1 正弦振動(dòng)仿真結(jié)果及分析
5.2.2 任意波振動(dòng)仿真結(jié)果及分析
5.3 相位調(diào)制測(cè)量振動(dòng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
5.3.1 正弦振動(dòng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
5.3.2 任意波振動(dòng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
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