国家自然科学基金(61040062)
- 作品数：28 被引量：83H指数：6
- 相关作者：王志斌张记龙陈媛媛陈友华王艳超更多>>
- 相关机构：中北大学山西省光电信息与仪器工程技术研究中心中国矿业大学（北京）更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国际科技合作与交流专项项目山西省国际科技合作计划更多>>
- 相关领域：理学电子电信机械工程自动化与计算机技术更多>>
- 大光程差弹光调制干涉仪的温度补偿策略及实现被引量：9
- 2013年
- 针对大光程差弹光调制干涉仪工作中的温漂问题,提出了一种包含电压和相位补偿的温度补偿控制策略。首先,根据相似与模化理论,建立了弹光调制干涉仪机械特性的等效电路模型,分析了温度对弹光调制干涉仪谐振频率的影响,建立了驱动电压、频率和谐振频率之间的数理模型,确定了大光程差条件下达到稳定状态的控制方法;然后,将数字锁相环技术与电压和相位补偿程序相结合,给出了包含电压和相位补偿的光程差偏移数字式控制设计方法;最后,将包含电压和相位补偿的数字式驱动控制系统与传统的模拟驱动控制系统进行对比测试,采用激光多普勒测振仪记录3小时内光程差偏移量。结果表明,该方法将长时间工作中温漂造成的光程差偏移率降低了约50%。
- 王艳超王志斌张记龙陈友华
- 关键词：温度补偿频率跟踪
- EOS卫星上基于MODIS云产品的AIRS像素云检测
- 2012年
- 联合使用搭载在地球观测系统(EOS)Aqua卫星上的中分辨力成像光谱仪MODIS和大气红外探测器AIRS,能够提高对全球云量分布情况的检测。利用几何扫描特性的空间匹配算法,MODIS云分类掩膜和云相态掩膜产品,结合业务上的云检测算法,实现了用空间匹配的MODIS数据对AIRS像素云特性的检测。结果表明,用MODIS 1 km分辨力产品可以鉴别出AIRS像素中不同的云类型、云层信息(低云、中云或者高云)和云相态信息(水云、冰云或者混合相态信息)。
- 王丹凤张记龙王志斌陈媛媛陈友华
- 关键词：MODISAIRS云分类
- 单边干涉数据光谱复原的关键问题分析被引量：1
- 2012年
- 针对干涉式傅里叶变换光谱仪中干涉信号的单边过零采样和实时快速数据处理要求,该文对光谱复原中的实时数据处理关键问题进行分析。在实验中以迈克尔逊干涉仪为核心,以632.8nm的激光为参考光源,以3.5～5.0μm的大气窗口为被测对象,产生干涉图;通过HgCdTe点探测器对干涉图进行光电转换,获取干涉数据。基于Matlab软件对干涉数据进行预处理、最小采样数据点确定、切趾、相位校正、频谱标定等光谱复原中数据处理的关键技术和问题进行分析和仿真分析。实验表明,大气窗口的4 096点的干涉数据采用小双边干涉数据量为512点,所有干涉数据采用非对称三角切趾的Mertz法相位校正,傅里叶变换、线性标定后能快速复原目标光谱,且光谱分辨率达到4cm-1。
- 张敏娟张记龙王志斌田二明李世伟郝健
- 关键词：切趾相位校正
- 宽波段低虚警率激光告警电路研究被引量：3
- 2012年
- 为满足复杂电磁环境下的使用要求,克服强背景光干扰造成的高虚警率,设计了一种具有较强的抗电磁干扰能力和低虚警率的激光告警电路。分析了现有各种激光探测技术的特点和不足,有针对性的采用了模拟电路和数字电路相结合的方式,在模拟电路部分实现了探测激光波段的改进,在数字电路部分实现了虚警率的降低。范围采用灵敏度高、响应带宽宽的光电探测器作为来袭激光接收装置,可探测探测器响应频带内不同波段的来袭激光信号。基于可编程逻辑控制器件(CPLD)的逻辑驱动控制电路能按程序给定的规则判别来袭激光信号的脉冲宽度,排除干扰光信号造成的误判,降低虚警率。测试结果表明,该电路的放大电路增益G=30,信噪比为20dB,探测距离≤5km,探测波长范围为850～1 700nm,虚警率≤5%。
- 王艳超张记龙王志斌周瑞
- 关键词：激光探测虚警率激光告警
- 双弹光调制器动态耦合及控制的一种新方法被引量：1
- 2014年
- 针对双弹光调制器(PEM)中各调制器本征频率差异及其随温度变化造成的调制效率降低问题,提出了基于中心频率控制的解决方案。首先,建立了PEM机械特性等效电路,分析了驱动电压、驱动频率和谐振频率的动态耦合关系,确定了大光程差条件下驱动信号加载方法;其次,结合不同谐振频率PEM的幅频、相频特性曲线,提出了基于中心频率的双PEM控制方法;最后,采用数字频率合成(DDS)技术和数字锁相环(DPLL)技术对双PEM进行驱动及谐振频率漂移跟踪,使各PEM处于同频同相状态。实验结果表明,本文控制方法能够使双PEM调制光程差达到单个PEM的2倍,达到1 080μm。
- 王艳超王召巴王志斌黄艳飞
- 关键词：光程差频率跟踪
- FTIR光谱基线漂移快速校正的DSP实现
- 2012年
- 针对傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)在长时间开放光程条件下进行测量时光谱基线的漂移,采用多项式迭代拟合逼近的方法,针对3种不同类型的基线漂移光谱进行校正,分别在MATLAB环境下及DSP中实现,校正后的光谱数据采用均方根误差R作为评价标准,分别达到了4.21×10-6和5.38×10-6,校正时间分别消耗0.935 0 s和0.778 3 s,结果表明该方法自动化程度高,校正效果好,速度快,可以为基于DSP实现系统小型化、集成化的光谱处理系统提供理论基础。
- 马恒张记龙赵冬娥王志斌陈媛媛
- 关键词：FTIRMATLABDSP
- 基于热电效应的痕量气体检测技术研究被引量：2
- 2011年
- 针对目前传统痕量气体检测技术的不足,利用痕量气体分子在远红外波段4 000～400 cm-1的吸收光谱特征,研究了一种基于红外热电效应的痕量气体检测技术.该技术采用热电堆作为探测器,不锈钢气体吸收腔兼作红外反射器,建立了探测器原型,并以甲烷气体作为样本气体进行了试验验证.结果表明:可通过选择不同中心波长的光学滤波器以探测不同的痕量气体,采用由滤波器和探测器组成的探测矩阵可以同时探测数种痕量气体.
- 张悦李晓王志斌
- 关键词：痕量气体
- 基于极限学习机的混合气体FTIR光谱定量分析被引量：7
- 2011年
- 实验配置了若干组含有不同浓度的NO与NO2混合气体样品,并扫描其光谱.利用极限学习机(Extreme Learning Machine,ELM)建立了混合气体的定量分析模型,结合遗传算法对ELM输入层与隐含层间的连接权值及隐含层的阈值进行了优化,从而使得模型具有更好的稳定性和泛化性能.实验结果表明:利用ELM建立的数学模型可以快速、方便地定量分析混合气体中各气体组分的浓度.
- 陈媛媛张记龙赵冬娥
- 关键词：傅里叶变换红外光谱极限学习机混合气体
- 弹光调制器准单色光波偏振测量与仿真
- 2013年
- 弹光调制器(Photoelastic Modulator,PEM)互差频调制的新型偏振测量方法,能够同时实现三个斯托克斯光谱偏振参数测量,克服了现有方法的无法用阵列探测器有效采集,调制频率高的缺点,保留了原有弹光调制器偏振测量的优点。文章以光学系统的准单色光的偏振特性以及常用的偏振分析方法为基础,引入了Stokes矢量来表示入射光波的偏振特性。分析了弹光调制器实现偏振测量新方法的原理,利用三个弹光调制器工作在互相差异的频率上,对偏振光进行差频调制,产生载有偏振信息的低频分量,再通过锁相放大即可得到偏振信息,并给出利用MATLAB模拟仿真实现Stokes参量复原的过程。理论分析及仿真结果证明了该方法在理论上的可行性。
- 高婷婷韩慧莲张瑞马志飞
- 基于FPGA的傅里叶变换光谱仪光谱复原技术
- 2011年
- 为了实时获取化学战剂、大气污染物等待测物的光谱信息,设计了一种基于现场可编程门阵列实现单边干涉图光谱复原的高速数据处理系统。该系统采用将去直流、切趾,快速傅里叶变换、相位校正等光谱复原处理集成在一块现场可编程门阵列芯片内实现的方法,具有集成度高、速度快、成本低等优点。在ISE10.1开发平台上设计了数据处理系统硬件电路,通过WQF-520型傅里叶变换红外光谱仪采集干涉数据传给现场可编程门阵列进行处理,实验结果与MATLAB仿真结果比较,相对误差在1.2%以内。结果表明,该系统可正确复原光谱,适用于时间调制和空间调制的干涉式光谱仪系统。
- 郝健张记龙崔丹凤景宁
- 关键词：光谱学干涉条纹现场可编程门阵列
