激光技術(shù)自20世紀(jì)60年代出現(xiàn)后,以激光為核心的測量測試技術(shù)得到了快速發(fā)展,激光多普勒測量是一種基于激光多普勒效應(yīng)和光學(xué)干涉混頻原理的精密測量技術(shù),它以其距離遠(yuǎn)、精度高、非接觸、空間分辨率高等特點(diǎn)成為目前的研究熱點(diǎn)。隨著光纖激光在相干多普勒測風(fēng)中的廣泛應(yīng)用,光纖激光多普勒測振技術(shù)也快速發(fā)展。遠(yuǎn)距離振動測量不僅對系統(tǒng)性能要求高,而且需要考慮散斑和湍流導(dǎo)致的系統(tǒng)性能下降。因此設(shè)計(jì)高性能的激光多普勒測振系統(tǒng),理清散斑和湍流對遠(yuǎn)距離測振的影響成為亟待解決的問題。本文以中遠(yuǎn)程激光多普勒測振為核心,通過理論建模、仿真分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等科學(xué)手段,開展了高性能測振儀的設(shè)計(jì)、載噪比提升方法、信號衰落影響因素及抑制方法和遠(yuǎn)距離語音偵聽的研究。取得的主要研究成果如下:1.本文介紹了激光多普勒微振動檢測的理論基礎(chǔ),分析了探測系統(tǒng)的載噪比,外差效應(yīng)和耦合效率。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)并搭建了一套全光纖LDV系統(tǒng),分析了器件選型依據(jù)和主要參數(shù)指標(biāo),并討論了部分器件對探測系統(tǒng)性能的影響。對光纖LDV系統(tǒng)因器件隔離度缺陷導(dǎo)致的干涉競爭進(jìn)行了理論推導(dǎo)、仿真分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,結(jié)果表明:多波束干涉競爭會給解調(diào)信號帶來紋波或尖峰調(diào)制,其...

【文章頁數(shù)】：158 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 激光多普勒振動測量綜述
        1.2.1 研究進(jìn)展評述
        1.2.2 應(yīng)用現(xiàn)狀評述
    1.3 本文的主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)
第2章 激光多普勒微振動檢測理論研究
    2.1 激光多普勒微振動檢測基礎(chǔ)
        2.1.1 振動微多普勒效應(yīng)
        2.1.2 零差探測與外差探測
        2.1.3 信號解調(diào)技術(shù)
    2.2 外差探測系統(tǒng)性能表征
        2.2.1 載噪比
        2.2.2 外差效率
        2.2.3 單模光纖耦合效率
    2.3 全光纖激光多普勒測振技術(shù)研究
        2.3.1 系統(tǒng)組成
        2.3.2 光纖LDV存在的問題
    2.4 本章小結(jié)
第3章 光纖LDV載噪比提升方法研究
    3.1 載噪比提升的光學(xué)方法
        3.1.1 雙站光學(xué)結(jié)構(gòu)
        3.1.2 收發(fā)合一的光學(xué)結(jié)構(gòu)
    3.2 載噪比提升的信號處理方法
        3.2.1 單站全光纖脈沖LDV系統(tǒng)原理及搭建
        3.2.2 回波信號建模
        3.2.3 脈沖驅(qū)動信號設(shè)計(jì)
        3.2.4 中頻信號處理
        3.2.5 載噪比與解調(diào)信噪比
        3.2.6 窄帶振動檢測
    3.3 本章小結(jié)
第4章 信號衰落影響因素及其抑制研究
    4.1 信號衰落的影響因素
        4.1.1 散斑效應(yīng)
        4.1.2 動態(tài)散斑
        4.1.3 大氣擾動
    4.2 信號衰落對外差探測的影響分析
        4.2.1 二次干涉散斑的統(tǒng)計(jì)特性
        4.2.2 多散斑退相干效應(yīng)
        4.2.3 信號衰落對中頻信號影響仿真與實(shí)驗(yàn)
    4.3 信號衰落的抑制方法
        4.3.1 偏振分集接收
        4.3.2 空間分集接收
    4.4 本章小結(jié)
第5章 激光多普勒微振動檢測應(yīng)用研究
    5.1 目標(biāo)振動特性
        5.1.1 平板受迫振動模型
        5.1.2 目標(biāo)振動特性仿真與實(shí)驗(yàn)
    5.2 遠(yuǎn)距離語音偵聽實(shí)驗(yàn)
    5.3 時頻掩模語音降噪
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 論文工作總結(jié)
    6.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 研究工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
導(dǎo)師簡介
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果



本文編號：3761173