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基于Root-MUSIC算法的激光扫频干涉测量方法研究
被引量：
1
1
作者
金陈凯
许新科
+3 位作者
刘易
何泽聪
宋云峰
何闻
《激光杂志》
CAS
北大核心
2024年第2期58-62,共5页
玻璃的厚度作为工业生产中的一项重要的指标,如何对其快速的测量成为了研究热点。提出采用激光扫频干涉测量方法,将采样的信号进行插值拟合,校正其拍频非线性,再通过频谱估计法获取距离信息。当测量厚度较小的玻璃时,FFT算法因受栅栏效...
玻璃的厚度作为工业生产中的一项重要的指标,如何对其快速的测量成为了研究热点。提出采用激光扫频干涉测量方法,将采样的信号进行插值拟合,校正其拍频非线性,再通过频谱估计法获取距离信息。当测量厚度较小的玻璃时,FFT算法因受栅栏效应和频谱干涉的影响,导致难以在频谱图中将玻璃前后表面的频率区分出来。为解决该问题,采用Root-MUSIC算法处理信号,实验结果表明在FFT算法分辨临近目标频率失效的情况下,Root-MUSIC算法可以进行有效区分,运算效率也远高于MUSIC算法,且精度可达50微米左右,为解决玻璃厚度测量问题提供了思路。
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关键词
激光扫频干涉测距
厚度测量
ROOT-MUSIC算法
测距
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职称材料
基于相参积累激光扫频干涉液位测量方法研究
2
作者
金陈凯
刘易
+1 位作者
何泽聪
许新科
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期1037-1044,共8页
工业生产中,容器内液位高度的控制是生产运输过程中对确保设备正常运行和维护人员生命安全具有重要意义。本文提出采用激光扫频干涉测量系统对液位进行测量,该方法具有诸多优势,如测量范围大、非接触式测量、响应速度快和操作便捷等。...
工业生产中,容器内液位高度的控制是生产运输过程中对确保设备正常运行和维护人员生命安全具有重要意义。本文提出采用激光扫频干涉测量系统对液位进行测量,该方法具有诸多优势,如测量范围大、非接触式测量、响应速度快和操作便捷等。由于液体对红外光的吸收率相对较高,导致测量系统采集到的回光信号非常微弱,同时信噪比也不够理想。为解决此问题,本文引入相参积累方法,并将其与测量系统相结合,以提高液位检测的精准度。在信号的各个周期中,信号携带的有效信息保持一致,噪声信息是则随机的,因此通过相参积累方法处理后,不仅可以增强信号强度,还可以提升信噪比。再通过扩相频率采样法进行信号的非线性校正,最后对数据进行处理就,即可以获得液位信息。实验结果表明,相参积累方法对增加信号强度与信噪比有显著效果,为解决低信噪比下提升测量精度问题提供了思路。
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关键词
激光扫频干涉测距
相参积累
扩相频率采样法
液位测量
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职称材料
激光频率调制干涉光纤测长方法研究
3
作者
何泽聪
许新科
+1 位作者
金陈凯
刘易
《激光杂志》
CAS
北大核心
2024年第10期62-66,共5页
光纤长度测量技术在光的传感领域起着至关重要的作用,如何精确地测量光纤长度是该领域的一个研究热点。激光频率调制干涉测量技术拥有高空间分辨率的测量优点,可用于光纤长度测量领域,但是调频非线性会导致频谱展宽,影响测距精度。提出...
光纤长度测量技术在光的传感领域起着至关重要的作用,如何精确地测量光纤长度是该领域的一个研究热点。激光频率调制干涉测量技术拥有高空间分辨率的测量优点,可用于光纤长度测量领域,但是调频非线性会导致频谱展宽,影响测距精度。提出一种基于Lomb-Scargle法的光纤测长技术,在对非线性校正的同时可以得到较为准确的测量值,其测量范围不受辅助路光程差限制。作为验证,对1.2 m左右长的光纤进行测长实验,可得到此方法的测量绝对误差基本稳定在50μm以内,拥有较高的测量精度。该方法为激光频率调制干涉测量技术的非线性校正提供了一种方法思路。
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关键词
激光频率调制干涉
光纤长度测量
Lomb-Scargle算法
非线性校正
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职称材料
题名
基于Root-MUSIC算法的激光扫频干涉测量方法研究
被引量：
1
1
作者
金陈凯
许新科
刘易
何泽聪
宋云峰
何闻
机构
中国计量大学计量测试工程学院
舜宇集团有限公司
浙江大学
出处
《激光杂志》
CAS
北大核心
2024年第2期58-62,共5页
基金
浙江省自然科学基金(No.LY19F050008)。
文摘
玻璃的厚度作为工业生产中的一项重要的指标,如何对其快速的测量成为了研究热点。提出采用激光扫频干涉测量方法,将采样的信号进行插值拟合,校正其拍频非线性,再通过频谱估计法获取距离信息。当测量厚度较小的玻璃时,FFT算法因受栅栏效应和频谱干涉的影响,导致难以在频谱图中将玻璃前后表面的频率区分出来。为解决该问题,采用Root-MUSIC算法处理信号,实验结果表明在FFT算法分辨临近目标频率失效的情况下,Root-MUSIC算法可以进行有效区分,运算效率也远高于MUSIC算法,且精度可达50微米左右,为解决玻璃厚度测量问题提供了思路。
关键词
激光扫频干涉测距
厚度测量
ROOT-MUSIC算法
测距
Keywords
laser swept-frequency interference ranging
thickness measurement
Root-MUSIC algorithm
ranging
分类号
TN249 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
基于相参积累激光扫频干涉液位测量方法研究
2
作者
金陈凯
刘易
何泽聪
许新科
机构
中国计量大学计量测试工程学院
出处
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期1037-1044,共8页
基金
浙江省自然科学基金项目(No.LY19F050008)资助。
文摘
工业生产中,容器内液位高度的控制是生产运输过程中对确保设备正常运行和维护人员生命安全具有重要意义。本文提出采用激光扫频干涉测量系统对液位进行测量,该方法具有诸多优势,如测量范围大、非接触式测量、响应速度快和操作便捷等。由于液体对红外光的吸收率相对较高,导致测量系统采集到的回光信号非常微弱,同时信噪比也不够理想。为解决此问题,本文引入相参积累方法,并将其与测量系统相结合,以提高液位检测的精准度。在信号的各个周期中,信号携带的有效信息保持一致,噪声信息是则随机的,因此通过相参积累方法处理后,不仅可以增强信号强度,还可以提升信噪比。再通过扩相频率采样法进行信号的非线性校正,最后对数据进行处理就,即可以获得液位信息。实验结果表明,相参积累方法对增加信号强度与信噪比有显著效果,为解决低信噪比下提升测量精度问题提供了思路。
关键词
激光扫频干涉测距
相参积累
扩相频率采样法
液位测量
Keywords
laser swept-frequency interference ranging
phase accumulation
phase-frequency sampling method
liquid level measurement
分类号
TN249 [电子电信—物理电子学]
TH74 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
激光频率调制干涉光纤测长方法研究
3
作者
何泽聪
许新科
金陈凯
刘易
机构
中国计量大学计量测试工程学院
出处
《激光杂志》
CAS
北大核心
2024年第10期62-66,共5页
基金
浙江省自然科学基金(No.LY19F050008)。
文摘
光纤长度测量技术在光的传感领域起着至关重要的作用,如何精确地测量光纤长度是该领域的一个研究热点。激光频率调制干涉测量技术拥有高空间分辨率的测量优点,可用于光纤长度测量领域,但是调频非线性会导致频谱展宽,影响测距精度。提出一种基于Lomb-Scargle法的光纤测长技术,在对非线性校正的同时可以得到较为准确的测量值,其测量范围不受辅助路光程差限制。作为验证,对1.2 m左右长的光纤进行测长实验,可得到此方法的测量绝对误差基本稳定在50μm以内,拥有较高的测量精度。该方法为激光频率调制干涉测量技术的非线性校正提供了一种方法思路。
关键词
激光频率调制干涉
光纤长度测量
Lomb-Scargle算法
非线性校正
Keywords
laser frequency modulation interferometry
fiber length measurement
Lomb-Scargle algorithm
nonlinear correction
分类号
TN249 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于Root-MUSIC算法的激光扫频干涉测量方法研究
金陈凯
许新科
刘易
何泽聪
宋云峰
何闻
《激光杂志》
CAS
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于相参积累激光扫频干涉液位测量方法研究
金陈凯
刘易
何泽聪
许新科
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
激光频率调制干涉光纤测长方法研究
何泽聪
许新科
金陈凯
刘易
《激光杂志》
CAS
北大核心
2024
0
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职称材料
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