激光距离选通三维成像技术研究进展(特邀) 被引量：2

1

作者 王新伟 孙亮 +3 位作者 张岳 宋博 夏晨昊 周燕 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期23-41,共19页

随着人工智能时代的到来,同时获得反映目标辐射特性和纹理特征的高分辨率强度图像以及反映目标和所处场景的三维空间信息的稠密点云数据/三维图像的激光相机雷达技术已成为激光雷达的发展趋势。传统的摄像机与激光雷达复合的技术方案存... 随着人工智能时代的到来,同时获得反映目标辐射特性和纹理特征的高分辨率强度图像以及反映目标和所处场景的三维空间信息的稠密点云数据/三维图像的激光相机雷达技术已成为激光雷达的发展趋势。传统的摄像机与激光雷达复合的技术方案存在异源数据融合问题,尤其是在雾雨雪天气条件下以及水下等传输链路中存在严重散射的情况时难以有效工作。激光距离选通三维成像技术利用单一门控成像器件可同时获得高质量二维强度图像和高分辨率三维图像,其二维图像中的像素和三维图像中的体素一一对应,并继承了激光距离选通成像透散射成像的技术优势,具有实现高性能激光相机雷达的技术潜力。论文系统综述了步进延时扫描、增益调制、距离能量相关等激光距离选通三维成像技术的研究进展,介绍了该类技术的国内外典型应用情况,最后分析了该领域所面临的挑战及进一步发展方向和应用前景。 展开更多

关键词 距离选通成像 三维成像 激光雷达 激光相机雷达 距离能量相关

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门控激光相机雷达三边滤波平滑去噪算法研究

2

作者 夏晨昊 王新伟 +3 位作者 孙亮 宋博 范松涛 周燕 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期239-249,共11页

基于距离能量相关选通三维成像技术的门控激光相机雷达可以同时获取高水平分辨率的强度图像和三维图像,不存在激光雷达和摄像机复合技术方案中的异源数据融合问题。然而,与现有激光雷达一样,门控激光相机雷达输出的选通三维图像依然会... 基于距离能量相关选通三维成像技术的门控激光相机雷达可以同时获取高水平分辨率的强度图像和三维图像,不存在激光雷达和摄像机复合技术方案中的异源数据融合问题。然而,与现有激光雷达一样,门控激光相机雷达输出的选通三维图像依然会受到器件噪声、时域特性、目标反射率和背景环境等因素影响,导致三维图像质量降低,最终影响实际应用,特别是高水平分辨率特点下的小尺度噪声问题。针对门控激光相机雷达小尺度噪声问题,文中提出三边滤波平滑去噪算法,该算法同时利用选通图像和深度图像对三维图像进行平滑。相比传统的双边滤波,该算法引入选通图像的灰度作为第三个权重,当物体边缘与其他物体或背景存在灰度差异时,该算法有很好的边缘保持效果。仿真实验使用两种不同噪声的金字塔靶,并通过双边滤波和三边滤波对噪声进行平滑,对于噪声标准差为0.2 m和0.3 m的金字塔,三边滤波后三维图像的峰值信噪比分别平均提高10.81 dB和6.76 dB。在物理实验中,对于含有噪声的标准靶,三边滤波后峰值信噪比平均提高8.47 dB。最后采集了真实复杂场景的选通图像,完成小尺度噪声的平滑和大尺度噪声的去除,验证了三边滤波结合统计学滤波方法的实用性。 展开更多

关键词 门控激光相机雷达 距离选通成像 三维图像 三边滤波 统计学滤波

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水下二维及三维距离选通成像去噪技术研究 被引量：14

3

作者 王新伟 孙亮 +2 位作者 王敏敏 杨于清 周燕 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期15-25,共11页

相比传统水下摄像机,水下距离选通成像的作用距离可提高两三倍,同时基于该技术可实现快速高分辨率三维成像,在水底详查、避障导航、海洋科学研究、矿藏开发等方面具有广泛应用前景。虽然距离选通成像可通过空间切片的方式抑制水体的后... 相比传统水下摄像机,水下距离选通成像的作用距离可提高两三倍,同时基于该技术可实现快速高分辨率三维成像,在水底详查、避障导航、海洋科学研究、矿藏开发等方面具有广泛应用前景。虽然距离选通成像可通过空间切片的方式抑制水体的后向散射噪声,实现感兴趣区较高质量的成像,但是,在选通图像中仍不可避免地存在空间切片水体的后向散射噪声,导致图像信噪比和对比度降低,尤其是对于远距离目标或低反射率目标。介绍了针对水下距离选通二维成像及三维成像去噪方面的技术研究。在二维成像方面,一是采用双平台自适应增强算法提高图像对比度,更好地满足人眼视觉要求;二是采用参考水体去噪算法实现含目标图像的水体去噪,提高信噪比。在三维成像方面,针对距离能量相关三维成像,一是利用参考水体去噪算法实现去噪三维重建,二是采用双边滤波法对三维图像中数据空洞进行修复,提高三维图像质量。所述四种方法可独立或联合用于水下距离选通成像的去噪增强,提高水下距离选通成像技术的性能。 展开更多

关键词 水下成像 距离选通成像 三维成像 距离能量相关 图像增强 去噪

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百皮秒级三维选通成像时序控制系统 被引量：7

4

作者 杨金宝 曹忆南 +1 位作者 范松涛 周燕 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期1792-1797,共6页

为克服传统选通成像控制系统功能简单、结构单一、时序控制精度不高的不足,提出了一种基于FPGA和延时线应用技术的百ps级三维选通成像控制系统,其中,FPGA控制精度为10 ns,延时线精度高达150 ps。为提高系统的可操作性,设计了上位机界面... 为克服传统选通成像控制系统功能简单、结构单一、时序控制精度不高的不足,提出了一种基于FPGA和延时线应用技术的百ps级三维选通成像控制系统,其中,FPGA控制精度为10 ns,延时线精度高达150 ps。为提高系统的可操作性,设计了上位机界面程序,可灵活改变系统各控制参数。通过微控制器的程序设计,完成USB上下位机的通信和系统各部件的控制,通过FPGA硬件语言描述产生ns级时序粗调信号,延时线产生百ps级精调信号。另外增加了像增强器MCP增益控制和脉冲激光器功率控制,并对控制信息进行实时显示。实验室测试和整机实验均表明系统设计正确,USB传输稳定,可有效产生时序触发信号,并完成MCP增益、激光器功率控制,可稳定工作于三维选通成像等技术领域。 展开更多

关键词 百ps级 控制系统 三维成像 时序控制

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基于PGC解调的激光多普勒语音检测系统 被引量：8

5

作者 张勤 张建勇 +2 位作者 曾华林 李丽艳 周燕 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期1115-1118,共4页

提出了一种可实现非接触、远距离、高灵敏度的激光多普勒语音检测系统。该系统采用压电陶瓷(PZT)对迈克尔逊干涉仪的参考信号进行调制,利用相位产生载波法(PGC)对干涉信号解调,提高了零差干涉法的抗干扰性,并且具有光路简单、成本低等... 提出了一种可实现非接触、远距离、高灵敏度的激光多普勒语音检测系统。该系统采用压电陶瓷(PZT)对迈克尔逊干涉仪的参考信号进行调制,利用相位产生载波法(PGC)对干涉信号解调,提高了零差干涉法的抗干扰性,并且具有光路简单、成本低等优点。推导了干涉信号的解析表达式,数值分析了PGC解调参数的最优值。实验结果表明:该系统能动态测量音频范围内的微弱振动,可较好地还原语音信号。 展开更多

关键词 激光多普勒干涉 语音检测 PGC解调

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基于数字零中频纳米位移遥测技术研究 被引量：2

6

作者 樊红星 周燕 +1 位作者 范松涛 李丽艳 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期243-249,共7页

针对航空航天领域对超静平台纳米量级位移遥测的需求,研制了一套体积小、质量轻、便携式的激光多普勒纳米位移遥测系统;系统在电学部分采用基于数字零中频的解调方案,模拟器件的减少有助于提高系统的探测准确度和精度;理论分析了基于数... 针对航空航天领域对超静平台纳米量级位移遥测的需求,研制了一套体积小、质量轻、便携式的激光多普勒纳米位移遥测系统;系统在电学部分采用基于数字零中频的解调方案,模拟器件的减少有助于提高系统的探测准确度和精度;理论分析了基于数字零中频的纳米位移振动解调算法,并进行了算法实现和试验验证,研究结果表明,该算法最小探测相位达到1°,对应振动位移2.15 nm。在此基础上,利用PI-E501标准振动源,在作用距离为10 m处,对研制的激光多普勒纳米位移遥测系统进行了性能测试,实现了振动频率10 Hz和1 000 Hz下和幅度1 000、200、10 nm的遥测,测试结果表明:该遥测系统满足工作频段在几十到几百赫兹,振动位移为微米甚至更低的航空航天领域对超静平台测量的要求。 展开更多

关键词 超静平台 数字零中频 纳米位移 相位 遥测

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基于光外差的高精度海水折射率传感器研究

7

作者 张释文 李丽艳 +3 位作者 周燕 刘琴 王永杰 刘育梁 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期197-205,共9页

海水折射率测量在海洋学中发挥了重要作用,但对于海洋气候和海水流场监测领域,现有的折射率传感器无法满足应用场景的高精度与高采样率要求。有鉴于此,文中基于光外差干涉原理设计了海水折射率传感器,分析了该原理下的散粒噪声、相位解... 海水折射率测量在海洋学中发挥了重要作用,但对于海洋气候和海水流场监测领域,现有的折射率传感器无法满足应用场景的高精度与高采样率要求。有鉴于此,文中基于光外差干涉原理设计了海水折射率传感器,分析了该原理下的散粒噪声、相位解调噪声对传感器折射率测量的影响,研制了高精度海水折射率传感器样机,其采样频率为24 kHz,折射率变化量测量值的标准偏差为1.5848×10^(-8)RIU,该技术促进了海水折射率测量在海洋气候及海洋洋流等领域的应用。 展开更多

关键词 光外差干涉 海水折射率 相位解调 噪声分析

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不同水质下光学偏振对距离选通成像目标识别距离的影响分析 被引量：2

8

作者 苏乐伟 段存丽 +6 位作者 孙亮 宋博 雷平顺 陈嘉男 何军 周燕 王新伟 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期202-212,共11页

水下光学成像技术对于海底资源勘测、海洋生态监测、水下搜索救援、水下考古等应用具有重要意义。相比传统水下摄像机,距离选通成像技术可以过滤选通切片外的后向散射噪声和环境背景噪声,实现高质量水下成像,但是在浑浊水体中仍然会受... 水下光学成像技术对于海底资源勘测、海洋生态监测、水下搜索救援、水下考古等应用具有重要意义。相比传统水下摄像机,距离选通成像技术可以过滤选通切片外的后向散射噪声和环境背景噪声,实现高质量水下成像,但是在浑浊水体中仍然会受切片内后向散射噪声影响,导致成像距离缩短。对此,开展了光学偏振与距离选通成像结合的水下偏振选通成像技术研究,利用后向散射光良好的保偏性去除选通切片范围内的后向散射噪声,提升目标识别距离。通过理论仿真和实验研究,对比分析了不同水质下距离选通成像和偏振选通成像目标识别距离的差异。发现存在临界衰减系数c0:当水体衰减系数小于等于c0时,光学偏振对于提升距离选通成像工作距离无效果;当水体衰减系数大于c0时,偏振可提升距离选通成像工作距离。实验中还发现,目标反射率会影响临界衰减系数。该研究有利于不同水质下距离选通成像的优化应用。 展开更多

关键词 水下光学成像 偏振距离选通成像 距离选通成像 偏振成像 信噪比 识别距离

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光纤激光传感技术及其应用 被引量：12

9

作者 李芳 何俊 +3 位作者 徐团伟 张文涛 王永杰 刘育梁 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期1025-1032,共8页

超高灵敏度的信号探测在石油勘探、地震预报和安全监测等领域都具有重要的应用价值。近年来出现了一种以分布反馈(DFB)光纤激光器为传感元件的新一代光纤传感器,它具有尺寸小、输出激光信号极窄的光谱线宽和极低的噪声等优势,与高分辨... 超高灵敏度的信号探测在石油勘探、地震预报和安全监测等领域都具有重要的应用价值。近年来出现了一种以分布反馈(DFB)光纤激光器为传感元件的新一代光纤传感器,它具有尺寸小、输出激光信号极窄的光谱线宽和极低的噪声等优势,与高分辨率波长解调技术结合可以达到极高的探测灵敏度。介绍了在光纤激光传感技术及其应用技术方面的研究进展,包括线宽仅为3kHz、尺寸仅为3.6cm的窄线宽低噪声DFB光纤激光器的研制及其测试,波长分辨率达3.5×10-7pm/Hz1/2的超高分辨率波长解调系统,基于密集波分复用的光纤激光传感网络,以及相关技术在水声和地震波探测中的应用研究。 展开更多

关键词 光纤传感器 分布反馈光纤激光器 波长解调 密集波分复用

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水下超视距三角形距离能量相关三维成像(特邀) 被引量：10

10

作者 王新伟 孙亮 +7 位作者 雷平顺 范松涛 董晗 杨于清 钟鑫 陈嘉男 何军 周燕 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第9期1-8,共8页

水下超视距三角形距离能量相关三维成像是一种新型的快速非扫描三维成像技术,可填补水下摄像机(空间分辨率高但作用距离近、无三维信息)与水下声呐(作用距离远但空间分辨率低)间的技术空白。介绍了水下距离能量相关三维成像国内外研究进... 水下超视距三角形距离能量相关三维成像是一种新型的快速非扫描三维成像技术,可填补水下摄像机(空间分辨率高但作用距离近、无三维信息)与水下声呐(作用距离远但空间分辨率低)间的技术空白。介绍了水下距离能量相关三维成像国内外研究进展,并重点介绍中国科学院半导体研究所在水下成像方面开展的三角形距离能量相关三维成像的研究工作,提出了一种融合多脉冲延时积分的三角形距离能量相关三维成像,梳理了多脉冲延时积分景深调节技术下的典型时域工作参数,研制的水下激光选通三维成像系统"绿瞳"、"凤眼"和"龙睛"可实现探测距离大于4.8 AL的超视距百万像素三维成像,已用于渔网等微小目标探测、海洋生物原位探测、水下光学详查等应用中。 展开更多

关键词 距离选通三维成像 距离能量相关 水下超视距成像 水下成像

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距离选通超分辨率三维成像及其应用 被引量：8

11

作者 王新伟 刘晓泉 +3 位作者 游瑞蓉 范松涛 何军 周燕 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期115-122,共8页

距离选通超分辨率三维成像是一种新型非扫描三维成像技术,在水下成像、远距离侦察、自动导航等应用中具有重要意义。综述了距离选通超分辨率三维成像技术国内外研究进展,对于梯形距离选通超分辨率三维成像和三角形距离选通超分辨率三维... 距离选通超分辨率三维成像是一种新型非扫描三维成像技术,在水下成像、远距离侦察、自动导航等应用中具有重要意义。综述了距离选通超分辨率三维成像技术国内外研究进展,对于梯形距离选通超分辨率三维成像和三角形距离选通超分辨率三维成像从距离能量包络能量态、三维成像步长、信噪比、环境噪声敏感性、距离分辨率以及测距精度等角度进行了对比分析,介绍了距离选通超分辨率三维成像技术的最新研究进展,包括编码超分辨率三维成像、实时距离选通超分辨率三维成像、多脉冲延时积分超分辨率三维成像,并分析了在低对比度目标探测、识别、水下三维成像方面的应用情况,以及笔者实验室在距离选通超分辨率三维成像技术方面开展的研究工作。距离选通三维成像技术的发展趋势为获取更高的三维成像景深分辨率比,实现快速高分辨率三维成像。 展开更多

关键词 距离选通三维成像 超分辨率 梯形距离能量相关 三角形距离能量相关

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2D/3D距离选通成像的低对比度目标探测 被引量：8

12

作者 王新伟 曹忆南 +4 位作者 刘超 孔庆善 崔伟 周燕 李友福 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期2854-2859,共6页

低对比度目标探测在司法取证、反恐维安、远距离监控、搜救等应用中具有重要意义,然而传统二维成像方法则难以对其有效探测。由此,提出了基于2D/3D距离选通成像探测低对比度目标的方法:通过2D距离选通成像直接获取目标无背景或背景部分... 低对比度目标探测在司法取证、反恐维安、远距离监控、搜救等应用中具有重要意义,然而传统二维成像方法则难以对其有效探测。由此,提出了基于2D/3D距离选通成像探测低对比度目标的方法:通过2D距离选通成像直接获取目标无背景或背景部分滤除的二维选通图像,从而突显目标,简化目标提取图像处理;当复杂背景无法有效滤除时,可进一步通过3D距离选通成像重建二维选通图像中丢失的三维空间信息,通过距离图区分目标与背景,实现目标有效探测。在该方法中,3D距离选通成像是基于上述二维选通图像采用超分辨率三维成像反演实现的,因此无需耗时获取新数据,从而提高了实时性,并压缩了数据量。研究和实验表明:该方法可有效解决低对比度目标探测问题,在低照度及恶劣天气环境下均可有效工作。 展开更多

关键词 距离选通成像 低对比度目标 三维成像

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压电水听器线阵与DFB光纤水听器线阵的分析 被引量：6

13

作者 杨光 张祥 +3 位作者 李淑秋 张文涛 张发祥 李芳 《声学技术》 CSCD 2011年第3期294-299,共6页

分布反馈式(Distributed Feedback,DFB)光纤激光水听器因其多方面优越的性能近些年发展迅速,国内已对由其组成的线阵进行了成功的湖试。为检验更大规模DFB光纤激光水听器线阵的实用性能及与传统压电水听器线阵的性能区别,在某湖进行了实... 分布反馈式(Distributed Feedback,DFB)光纤激光水听器因其多方面优越的性能近些年发展迅速,国内已对由其组成的线阵进行了成功的湖试。为检验更大规模DFB光纤激光水听器线阵的实用性能及与传统压电水听器线阵的性能区别,在某湖进行了实验,获得了传统压电水听器线阵和8元DFB光纤水听器线阵的相关数据。分析了阵元一致性并在不同的信噪比情况下比较了两种线阵的指向性性能差别。结果表明,在阵元一致性上压电阵优于光纤阵,在窄带大信噪比情况下两种水听器阵的指向性性能相似,在窄带小信噪比情况下DFB光纤激光水听器阵显示出了更好的性能。 展开更多

关键词 分布反馈激光器 压电 水听器 阵列 性能

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距离选通激光成像空间定位模糊C均值聚类分割法 被引量：7

14

作者 曹忆南 王新伟 周燕 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第10期2682-2686,2696,共6页

针对距离选通激光成像对比度低、照度不均、图像模糊的特点,提出了一种基于空间定位的模糊C均值聚类方法(SPFCM)对目标进行分割。传统的模糊C均值聚类法存在以下缺点:一是需要预先获得目标分类数量,自适应性较差;二是对空间信息不敏感,... 针对距离选通激光成像对比度低、照度不均、图像模糊的特点,提出了一种基于空间定位的模糊C均值聚类方法(SPFCM)对目标进行分割。传统的模糊C均值聚类法存在以下缺点:一是需要预先获得目标分类数量,自适应性较差;二是对空间信息不敏感,导致目标轮廓不完整以及错误分类。针对上述缺陷,文中对传统算法进行了改进,引入了初定位的概念,首先利用最大类间方差法(Otsu法)和数学形态学工具对子目标进行初步定位,再将其形心方位信息和灰度信息融合到聚类过程中,以较短的迭代过程实现不同目标的归类。实验结果证明基于空间定位的模糊C均值聚类法可以完整、有效地对距离选通激光图像进行提取分割,处理时间优于传统FCM。 展开更多

关键词 距离选通 图像分割 模糊C均值聚类 OTSU法 初定位

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用于海洋宏生物原位观测的水下激光雷达相机 被引量：3

15

作者 王新伟 孙亮 +7 位作者 雷平顺 陈嘉男 杨于清 张岳 钟鑫 何军 王敏敏 周燕 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期29-37,共9页

海洋宏生物原位"观"和"测"对于海洋生态环境、海洋生物资源和海底矿产资源的研究和评估具有重要的意义。目前用于海洋宏生物原位观察的传统水下摄像机存在目标辐射特性、水体光散射、距离信息丢失等导致的低对比度... 海洋宏生物原位"观"和"测"对于海洋生态环境、海洋生物资源和海底矿产资源的研究和评估具有重要的意义。目前用于海洋宏生物原位观察的传统水下摄像机存在目标辐射特性、水体光散射、距离信息丢失等导致的低对比度目标探测难的问题。针对此,提出了水下激光雷达相机,可以兼顾并超越传统激光扫描雷达与摄像机复合的技术方案,利用单一系统同时获得百万像素高对比度的二维强度图像和高分辨率的三维图像,且二维图像中的像素和三维图像中的体素一一对应,并介绍了基于该技术研制的"凤眼"系统,其光立体采样区体积可调,距离分辨率优于1 cm,像素数为1360×1024。自2018年起,"凤眼"在我国南海海域进行了4个航次的海上试验,获取了海底宏生物及微地形地貌图像,最大工作深度达到3291 m。 展开更多

关键词 水下光学成像 激光雷达相机 原位观测 低对比度目标 海洋宏生物

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消光强扰动的相位载波解调算法 被引量：6

16

作者 李丽艳 范松涛 周燕 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第9期218-225,共8页

激光语音探测是一种非接触远距离信息获取技术,具有灵敏度高、探测距离远、抗干扰等优点被广泛应用。但是,在目标物的后向光散射特性的影响下,该技术探测性能受到机位角度、目标材料、表面粗糙度影响,严重者有效信号将湮灭到噪声里致使... 激光语音探测是一种非接触远距离信息获取技术,具有灵敏度高、探测距离远、抗干扰等优点被广泛应用。但是,在目标物的后向光散射特性的影响下,该技术探测性能受到机位角度、目标材料、表面粗糙度影响,严重者有效信号将湮灭到噪声里致使系统探测失效。针对此,结合传统的微分交叉相乘解调(PGC-DCM)算法,开展归一化自相除相位载波解调算法研究,解决目标物后向光散射特性差异所带来的光强扰动问题。首先,建立消光强扰动算法数学模型,利用LabView构建仿真模型,通过该模型进行新算法的频谱响应与消光强能力的仿真分析,发现该算法可实现对干涉信号中B值,一倍频G、二倍频H以及一阶贝塞尔函数J1和二阶贝塞尔函数J2影响的消除;其次,针对不同光强度B值,进行了PGC-DCM和新算法性能对比分析,结果表明新算法可以解调出语音信号,在弱光环境下,优势更加明显;而PGC-DCM解调方法在光强度较小情况下时(例如B=0.5 mW),语音信号湮灭,无法还原出信号;最后,建立了远距离光强扰动抑制实验系统,进行了光强扰动消除能力实验。实验结果表明:该算法在探测光功率为10、20、30、40 mW条件下,系统解调输出语音信号幅度一致,消除了光强不同对信号探测的影响。 展开更多

关键词 激光语音获取 相位载波 消光强扰动 信号处理

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分布反馈式光纤激光器的光热调谐方法 被引量：3

17

作者 赵强 王永杰 +3 位作者 徐团伟 戴兴 李芳 曲轶 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期355-357,共3页

针对现有光纤激光器调谐方法通常不能兼顾调谐幅度和调谐速率的问题,提出了一种基于光热效应的调谐方法,有效兼顾了调谐幅度和调谐速率的要求。分析了光纤激光器的输出波长随泵浦功率变化而改变的实验现象,并以980nm泵浦源自身调谐为例... 针对现有光纤激光器调谐方法通常不能兼顾调谐幅度和调谐速率的问题,提出了一种基于光热效应的调谐方法,有效兼顾了调谐幅度和调谐速率的要求。分析了光纤激光器的输出波长随泵浦功率变化而改变的实验现象,并以980nm泵浦源自身调谐为例,进行了静态和动态实验,结果表明:基于光热效应的分布反馈式光纤激光器静态调谐幅度达392MHz/100mA,动态调谐速率超过2kHz,验证了光纤激光器光热调谐方案的可行性。 展开更多

关键词 光纤激光器 光热效应 光热调谐 静态调谐

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基于PMOS三维选通高速门控技术 被引量：1

18

作者 杨金宝 周燕 +2 位作者 范松涛 曾华林 王新伟 《电光与控制》 北大核心 2012年第7期60-63,88,共5页

为三维选通成像提供了纳秒级阴极选通高速门控开关的设计与实现。该门控开关创新性地采用互补级联开关的方式实现阴极正负电压的高速选通。结合功率开关管的特性,使用功率PMOS作为前级开关,产生平顶质量好的正脉冲;采用功率三极管作为... 为三维选通成像提供了纳秒级阴极选通高速门控开关的设计与实现。该门控开关创新性地采用互补级联开关的方式实现阴极正负电压的高速选通。结合功率开关管的特性,使用功率PMOS作为前级开关,产生平顶质量好的正脉冲;采用功率三极管作为后级开关,无需额外驱动,通过二者互补级联的方式产生阴极选通负脉冲。实验表明,最终开关的上升沿时间为13.4 ns,下降沿时间为24.6 ns,最小脉宽为50 ns,最高工作频率100 kHz,导通电压-200 V,关断电压40 V,满足三维选通门控要求。门控开关通过互补级联方式,不但寄生参数小,脉冲上升、下降时间小,脉冲平顶质量好,时序控制精度高,无需隔离驱动,而且通过功率三极管作后级开关,可以获得比TTL触发脉冲更窄的脉宽,具有良好的脉宽特性。 展开更多

关键词 三维选通成像 像增强器 互补级联 门控开关 脉冲

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基于质心寻峰的调频连续波激光干涉位移传感器 被引量：1

19

作者 张登攀 闫猛超 +4 位作者 施安存 李高超 赵贤 王永杰 李芳 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期32-40,共9页

调频连续波激光干涉技术在精密测量领域中应用广泛,针对其高精度位移解调问题,本文将质心法应用于其拍频信号的解调中,提出了一种基于质心寻峰法的相位解调算法并进行实验与分析。提出的算法在对截取的拍频信号进行平滑滤波与分峰截幅... 调频连续波激光干涉技术在精密测量领域中应用广泛,针对其高精度位移解调问题,本文将质心法应用于其拍频信号的解调中,提出了一种基于质心寻峰法的相位解调算法并进行实验与分析。提出的算法在对截取的拍频信号进行平滑滤波与分峰截幅等处理基础上,通过质心坐标公式得到拍频信号的质心,质心横坐标即为峰值位置,最后通过相位鉴别算法解调出位移。在仿真中设置信噪比(SNR)为15 dB,算法的相位误差为0.016 rad,位移误差为2.04 nm。搭建调频连续波激光干涉位移测量系统进行实验验证,实验结果表明:当固定距离为44 mm时,位移随机误差标准差为2.18 nm。与常规的过零点检测法进行对比分析,结果表明该算法的测量误差降低了49%,分辨率获得了提高,具有广泛的应用前景。 展开更多

关键词 干涉测量 调频连续波 相位解调 质心寻峰 分布式反馈激光器

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基于时钟移相相或的高精度脉冲对产生方法 被引量：1

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作者 崔伟 商洁 +2 位作者 范松涛 王新伟 周燕 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2017年第2期111-114,共4页

针对超分辨率三维选通成像中同步控制脉冲对精度低的问题,提出了时钟移相相或的高精度脉冲对产生方法。该方法首先对可编程器件的系统时钟进行等差相位的数字移相产生多路时钟信号,再根据脉冲对中延时值和脉宽值选择对应的两路时钟产生... 针对超分辨率三维选通成像中同步控制脉冲对精度低的问题,提出了时钟移相相或的高精度脉冲对产生方法。该方法首先对可编程器件的系统时钟进行等差相位的数字移相产生多路时钟信号,再根据脉冲对中延时值和脉宽值选择对应的两路时钟产生脉宽信号,最后将两路脉宽信号进行相或运算得到高精度的脉冲对信号。实验表明,该方法可以将延时和脉宽的控制精度提高到1ns,优于传统脉冲产生方法的5ns精度,使超分辨率三维选通成像系统在直径2.5m视场内的距离分辨率达到1cm,为对更小目标进行成像和识别提供技术基础。 展开更多

关键词 超分辨率三维选通成像 脉冲对精度 时钟移相相或

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