检索结果-内蒙古大学图书馆

传感器与微系统 2015年第11期34卷 82-84,88页

作者：刘秀锋李杰侯利朋刘一鸣刘俊陈伟中北大学电子测试技术国防科技重点实验室山西太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051 山西北方惠丰机电有限公司科研设计二所山西长治046012

由于高旋武器弹药在初始时刻具有高转速和高加速度的特点,使半捷联MEMS惯性测量系统的减旋系统超调大,致使MEMS惯性传感器测得瞬时数据大,超出量程,影响数据分析与解算,提出一种适用于高旋弹用的多量程传感器组合设计,采用多量程的惯性... 详细信息

由于高旋武器弹药在初始时刻具有高转速和高加速度的特点,使半捷联MEMS惯性测量系统的减旋系统超调大,致使MEMS惯性传感器测得瞬时数据大,超出量程,影响数据分析与解算,提出一种适用于高旋弹用的多量程传感器组合设计,采用多量程的惯性传感器和MIMU组合将弹体各个飞行阶段的数据进行测量;用A/D转换器将其输出的模拟量转换为数字量,通过FPGA模拟通信口接收数据并存储在FLSAH中,实现对半捷联惯性测量系统的实时记录。通过高速飞行仿真转台试验验证:该设计能实时准确采集并存储弹体信息,对常规弹药的制导化具有很大的应用价值。

关键词：惯性测量多量程超量程微惯性测量单元

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基于光电编码器的相对转角测量系统

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测试技术学报 2015年第2期29卷 145-148页

作者：祝敬德李杰王丽平刘俊陈伟中北大学电子测试技术国防科技重点实验室山西太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051 山西北方惠丰机电有限公司科研设计二所山西长治046012

光电编码器具有精度高、响应快、性能稳定可靠等显著特点,经常被用于测量转角和转速.在介绍相对转角测试系统组成结构和工作原理基础上,针对光电编码器抖动对转角测量精度的影响,本文提出一种综合利用定时方式和D触发器的抖动抑制方法,... 详细信息

光电编码器具有精度高、响应快、性能稳定可靠等显著特点,经常被用于测量转角和转速.在介绍相对转角测试系统组成结构和工作原理基础上,针对光电编码器抖动对转角测量精度的影响,本文提出一种综合利用定时方式和D触发器的抖动抑制方法,并给出以FPGA为控制芯片的具体实现方案.通过实验证明,该方法具有良好的稳定性和可靠性.

关键词：光电编码器干扰抖动转角测量

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大光程差PEM-FTS的快速光谱重建

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光谱学与光谱分析 2014年第7期34卷 2010-2014页

作者：张敏娟王召巴王志斌李晓李世伟李晋华中北大学山西省光电信息与仪器工程技术研究中心山西太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051 中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051

弹光调制傅里叶变换光谱仪(PEM-FTS)的调制光程差是高速、非线性变化,每秒可产生上万张干涉图。为了实现高速等时间采样干涉信号的快速光谱反演,对大光程差弹光调制干涉信号的特性、加速非均匀快速傅里叶变换算法(NUFFT)进行研究。加速... 详细信息

弹光调制傅里叶变换光谱仪(PEM-FTS)的调制光程差是高速、非线性变化,每秒可产生上万张干涉图。为了实现高速等时间采样干涉信号的快速光谱反演,对大光程差弹光调制干涉信号的特性、加速非均匀快速傅里叶变换算法(NUFFT)进行研究。加速非均匀快速傅里叶变换算法是基于卷积核函数插值的快速傅里叶变换算法,此算法的核函数类型、参数τ、延伸影响因子q、过采样率μ等参数的选择对算法准确度以及复杂度有影响。在分析这些参数对算法影响的基础上,在μ=2,q=10,τ=1×10-6时,将加速的NUFFT算法应用于弹光调制傅里叶变换光谱仪中,重建了632.8nm的激光和氙灯光谱,复原的632.8nm激光光谱的频率偏差小于0.013 52,插值时间小于0.267s。实验表明加速的NUFFT算法有较快的运行速度和小的频率偏差,能快速准确地重建大光程差PEM-FTS的光谱。

关键词：光谱重建弹光调制傅里叶变换光谱仪(PEM-FTS) 非均匀快速傅里叶变换(NUFFT)

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主光轴平行于基底的微透镜阵列设计与制作

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光电子．激光 2014年第5期25卷 864-869页

作者：杨潞霞毛静王春水张斌珍王万军中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室、电子测试技术教育部重点实验室山西太原030051 山西大学商务学院信息学院山西太原030031

用聚二甲基硅氧烷(PDMS)软光刻工艺实现了一种主光轴平行于基底的微透镜阵列。首先对微透镜形成过程中的PDMS薄膜受力和变形情况进行了分析,并采用有限元分析方法对不同压力、不同厚度的薄膜变形情况进行了模拟,确定了合理的微透镜腔体... 详细信息

用聚二甲基硅氧烷(PDMS)软光刻工艺实现了一种主光轴平行于基底的微透镜阵列。首先对微透镜形成过程中的PDMS薄膜受力和变形情况进行了分析,并采用有限元分析方法对不同压力、不同厚度的薄膜变形情况进行了模拟,确定了合理的微透镜腔体结构;然后利用SU-8负模制作了PDMS微透镜腔体,将腔体与盖片进行了密闭封装,通过一定的压力向其注入紫外固化光学胶成型了微透镜阵列;最后使用自制装置对微透镜阵列的聚焦效果进行了测试。结果表明,提出的制作方法简单易行、成本低廉和焦距可控,而且易与其它的微系统集成到同一芯片。

关键词：微透镜阵列薄膜形变有限元分析芯片键合聚焦测试

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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

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光谱学与光谱分析 2014年第5期34卷 1244-1248页

作者：陈媛媛王志斌王召巴李晓中北大学电子测试技术重点实验室山西太原030051 山西省光电信息与仪器工程技术研究中心山西太原030051 仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051

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（ex... 详细信息

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。

关键词：区间划分极限学习机遗传算法气体浓度反演

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激光投影显示屏表面粗糙度的测量

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中国激光 2014年第1期41卷 173-178页

作者：徐美芳石云波高文宏陈海洋中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室和电子测试技术重点实验室山西太原030051 山西傲维光视光电股份有限公司山西太原030032

显示屏是激光投影显示系统的一部分,其表面粗糙度直接影响着基于角度多样性的激光散斑抑制效果。在角度多样性散斑抑制原理的基础上,建立了被测显示屏表面粗糙度与散斑图样之间的相关性之间的联系。对显示屏表面粗糙度对照射角度和角度... 详细信息

显示屏是激光投影显示系统的一部分,其表面粗糙度直接影响着基于角度多样性的激光散斑抑制效果。在角度多样性散斑抑制原理的基础上,建立了被测显示屏表面粗糙度与散斑图样之间的相关性之间的联系。对显示屏表面粗糙度对照射角度和角度变化的敏感程度权衡,实验中将入射角和角度变化量分别固定在1°和0.0038°。为避免外界微扰和测试屏表面不平度对测试结果的影响,通过对被测显示屏5cm×5cm测试区域中选择9个子区域的测试结果进行平均,有效提高了测试精度。运用提出的方法确定4种材质显示屏的表面粗糙度分别为235.80,209.57,132.24和137.60μm,为设计有效降低激光散斑的投影显示屏提供了参考。

关键词：测量激光投影角度多样性散斑相关性表面粗糙度

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级联散射片引入多重散射机制的激光散斑抑制

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光学学报 2014年第4期34卷 141-148页

作者：徐美芳高文宏石云波李江澜中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室&电子测试技术重点实验室山西太原030051 山西傲维光视光电股份有限公司山西太原030032

散斑抑制是阻碍以激光为光源的显示技术发展的技术瓶颈。通过实验分析了散射片的发散角、级联散射片的数量和它们之间的间距对散射光束相关面积宽度的影响。在级联散射片和光通管构成的散射体的基础上,利用多重散射理论解释了级联散射... 详细信息

散斑抑制是阻碍以激光为光源的显示技术发展的技术瓶颈。通过实验分析了散射片的发散角、级联散射片的数量和它们之间的间距对散射光束相关面积宽度的影响。在级联散射片和光通管构成的散射体的基础上,利用多重散射理论解释了级联散射片减弱激光相干性的现象。基于积分散斑的统计学理论,推导了CCD积分时间T内捕获的散斑图样的强度自协方差函数与散斑对比度之间的关系,并明确了级联散射片对运动散射片位移的影响,从而达到抑制散斑的目的。实验结果表明,将散射体与运动散射片相结合不仅提高了整体光能利用率,在检测器积分时间1/30s内还能将散斑对比度从0.753降低到0.069。

关键词：激光光学激光散斑散斑抑制多重散射机制级联散射片

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递变能量X射线高动态融合图像的灰度表征算法研究

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物理学报 2014年第20期63卷 376-382页

作者：陈平阴晓刚潘晋孝韩焱中北大学信息探测与处理山西省重点实验室电子测试技术国家重点实验室仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051 中国科学院自动化研究所中国科学院分子影像重点实验北京100190

递变能量X射线成像,通过获取并融合图像序列实现动态范围扩展,完整再现了检测对象的结构信息.但是在融合过程中往往是以质量优化为目的,忽略了与实际高动态成像的灰度映射正确性,从而不能保证图像信息与实际物体信息的物理匹配性.因此,... 详细信息

递变能量X射线成像,通过获取并融合图像序列实现动态范围扩展,完整再现了检测对象的结构信息.但是在融合过程中往往是以质量优化为目的,忽略了与实际高动态成像的灰度映射正确性,从而不能保证图像信息与实际物体信息的物理匹配性.因此,本文提出了递变能量X射线高动态融合图像的灰度表征算法.该算法首先以标钢质准楔形试块为对象,将不同电压下的融合图像作为输入数据,直接采集高动态成像图像作为输出数据,利用神经网络方法构建递变能量成像的灰度表征模型.同时针对不同于训练对象的材料,对灰度表征模型进行修正,实现了不同材质的灰度正确表征,进而实现了低动态图像序列融合图像的正确表征.以12和16 bit成像系统进行实验,结果表明,利用12 bit探测器通过变电压采集图像序列,经图像融合、灰度映射及灰度校正,达到了16 bit探测器的成像效果,且满足灰度对应关系,有效拓展了成像器件的动态范围.

关键词：递变能量高动态灰度表征神经网络

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基于Elsasser模型的氧气A带红外目标被动测距

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光谱学与光谱分析 2014年第9期34卷 2582-2586页

作者：李晋华王召巴王志斌中北大学山西省光电信息与仪器工程技术研究中心山西太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051

被动测距技术结构简单、隐身无源,尤其适用于现代军事目标的探测。发展了基于目标辐射和氧分子光谱吸收衰减特性的近距离单波段被动测距方法。根据Lambert-Beer定律,确定氧气A带透过率与被测目标距离的关系;分析吸收系数随环境参数变化... 详细信息

被动测距技术结构简单、隐身无源,尤其适用于现代军事目标的探测。发展了基于目标辐射和氧分子光谱吸收衰减特性的近距离单波段被动测距方法。根据Lambert-Beer定律,确定氧气A带透过率与被测目标距离的关系;分析吸收系数随环境参数变化的分布规律,得到被测目标辐射强度分布。根据带平均透过率和高温气体辐射窄带模型计算方法,建立了基于洛伦兹线型的Elsasser模型近距离被动测距数学模型。用实测数据计算透过率与理论模型进行拟合,最终获得被测目标的距离信息,考虑周围环境对氧分子吸收系数的影响,校正测距精度。搭建了测距实验平台,10w黑体做光源,采用分辨率为17cm-1的光栅光谱仪,光谱输入端采用23mm口径的望远镜以提高光接收效率,水平方向分别对200m以内不同距离进行测试。实验结果表明,将测得数据经平滑处理后计算出透过率与相同条件下预测模型的预测值进行比较,精度小于2.18%。

关键词： Elsasser模型氧气A带带平均吸收率被动测距

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双弹光拍频调制型Fourier-Bessel变换成像光谱技术研究

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光谱学与光谱分析 2014年第2期34卷 569-573页

作者：王志斌张瑞王耀利黄艳飞陈友华王立福杨强中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051 中北大学山西省光电信息与仪器工程技术研究中心山西太原030051

针对现有弹光调制器（photoelastic-modulator ，PEM ）的调制频率高（几十kHz以上），调制干涉信号频率更高，普通阵列探测器无法有效采集，提出了一种基于双弹光调制器拍频调制和傅里叶-贝塞尔（Fourier-Bessel）变换的光谱测量方法... 详细信息

针对现有弹光调制器（photoelastic-modulator ，PEM ）的调制频率高（几十kHz以上），调制干涉信号频率更高，普通阵列探测器无法有效采集，提出了一种基于双弹光调制器拍频调制和傅里叶-贝塞尔（Fourier-Bessel）变换的光谱测量方法，并结合CCD成像技术构成新型双弹光调制成像光谱技术（dual-photo-elastic-modulator-based imaging spectrometer ，Dual-PEM-IS）。该方法将双弹光调制器分别工作在数值略有差异的频率上，以对光进行拍频调制，并产生载有被测光的低频调制分量（比驱动频率小2～3个数量级，普通CCD可实现探测），通过对调制信号中的低频成分进行 Fourier-Bessel变换可得到目标光谱，使得弹光调制兼具了成像和光谱测量能力。介绍了其原理并推导出光谱反演公式，并通过仿真和实验验证其可行性，分析了光程差的微小偏差对反演光谱造成的影响，为进一步工程化实现提供了必要的理论基础。

关键词：双弹光调制成像光谱傅里叶-贝塞尔变换拍频

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