激光振动测量中信号接收技术研究

摘要

激光外差干涉测振是一种十分有用的技术,该技术具备以下特点:可非接触测量、测量精度高、测量范围广、抗电磁干扰、动态响应快、对横向振动不敏感等。因此,外差干涉测振在很多领域有重要的应用。因为光波频率很高,而回波多普勒信号与频率成正比,所以在目标振动测量中,回波信号属于宽带调频信号,这给信号解调带来一定的困难。
　　本文首先对激光外差干涉测振的相关理论进行了论述。介绍了多普勒效应以及外差干涉测振的基本原理。研究了激光多普勒回波信号的解调方式。对多普勒回波信号进行了分析,它是宽带调频信号。还分析了实际使用的解调装置,并用matlab对频率调制解调做了仿真。
　　本文还对以不同频率驱动的振动目标进行了激光外差干涉探测实验研究。在一定的实验条件下,先实际探测以单频振动的音箱,用频谱仪获得其频谱,再将其与用录音设备和频谱仪采集到的音箱声音频谱进行对比。同样的方法,又分别探测了用收音机产生的杂音驱动音箱和自然开启时微弱振动的音箱。分析探测效果,结果表明,解调器工作良好,本测振系统可以有效探测到振动目标的振动情况。

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第一章 绪 论

1.1 研究背景

1.2 激光多普勒测量技术的国内外研究现状

1.3 本论文研究方向的提出

1.4 本论文的主要内容

第二章 激光外差干涉测振原理

2.1激光多普勒效应

2.2光外差干涉测量原理[11]

2.3实现光学频移的方法

2.4 激光外差的特点

2.5 本章小结

第三章 激光多普勒回波信号解调方式研究

3.1角度调制

3.2调角信号的解调

3.3实验所用解调装置及调制解调仿真

3.4 本章小结

第四章 激光外差振动测量实验及分析

4.1振动测量实验光学系统搭建

4.2单频振动探测实验及分析

4.3连续频率振动探测实验及分析

4.4微弱振动探测

4.5实验分析

4.6本章小结

第五章 总结与展望

5.1本论文主要工作总结

5.2 后续工作与展望

致谢

参考文献