激光测振仪文献总结

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1、精品文档激光测振仪文献总结.用于车载自主导航激光多普勒测速仪的初步研究针对应用：用于车载导航系统，固体表面运动测速，激光测振仪文献总结。认为：激光多普勒测速精度高，空间分辨率好，动态响应快，测量范围大，非接触测量，是速度测速技术的重要发展方向。绪论：已有测速方式比较，多普勒测速现状、原理、直接和外差。双光束差动模式、参考光模式及自混合光路结构比较，提出多点分层技术、Janus配置技术。理论：散斑场推出多普勒频移产生机理，根据散斑场随机过程推出固态散射面激光多普勒信号强度表达式，与聚焦光斑直径相关，据此分析信号强度、信噪比。根据条纹模型和粒子随机散射机理，模拟固体表面运

2、动多普勒信号时域特征，分析固体表面特性（粒子尺寸及散射系数有关）影响。分析参考光模式中，信号光与参考光最佳匹配及失配下外差效率，分析光学参数影响。信号处理分析：误差分析：分析测量误差，提出控制措施，引入Cramer-RaoLowerBound评估测量精度。实验研究。2016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作–独家原创26/26精品文档这文献介绍全面，思路清晰，理论分析较完整，针对固体表面测速，精度评估也是亮点，时间也较新（0），选作总结模板。绪论激光问世→光学测量发展。84多普勒→多普勒频移，964Yeh和Cummins水流粒子散射光频移→多普勒频移技术可以实现

3、流速测量。现在LDV用于液体、气体流速测量成熟产品，而固体表面测速，表面粗糙不一，散射特性各异，环境影响，信号产生机理不完善。背景：惯性导航系统→线速度→三种方式：加速度计、全球定位系统、里程计。多普勒测速是重要发展方向：非接触、精度高、空间分辨率好、测速范围广、动态响应快、方向灵密度好可多维测量。几种固体表面测速的光学非接触测试方法：（）激光相关法：激光分两束相互平行，聚焦到固体被测物表面，间距h，两探测器接收两散射光信号，分析找到两随机相关信号之间的时间延迟σ，则运动速度为h/σ。（）双频激光干涉：双频激光器激光分成两束，一束直接拍频，另一路分出两频率，其中一频率

4、用于测被测物并附加多普勒平移，利用角锥棱镜平行返回，同另一频率拍频，两组拍频信号处理得到运动速度。这能增强抗干扰能力，提高精度，但同时需要角锥棱镜不方便。2016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作–独家原创26/26精品文档（）空间滤波测速：激光直接照在被测物，散射光将图像信号经接收物镜传到光栅（空间滤波器）上，再经聚焦透镜传至光电检测器。运动表面特征信息经光栅产生一定频率的输出信号，该频率与运动速度成正比。（4）激光多普勒技术激光多普勒技术发展概况与研究现状：从Yeh和Cummins激光多普勒流速测量，已50年发展。理论分析、系统结构改进、信号处理方法等改进和

5、深入研究。理论研究：一是电流信号分析由激光束平面波到高斯光束分析，以及选择合适散射粒子的理论。二是多普勒加宽分析，包括有限渡越时间、散射角变化、速度梯度、光学元件振动、相干性展宽、探测器孔径加宽、散斑加宽等。三是信噪比分析，影响因素、双光束和参考光束型系统信噪比差别，散射粒子多少影响。此外，相位多普勒粒径测速技术是理论上突破，可同时得到粒径信息。激光多普勒技术理论上趋于成熟和完善。LDV光机系统及应用：参考光束型前向散射→双光束系统及优点→双散射光束型→自混频及双自混频系统→后向散射型。辨别速度方向→2016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作–独家原创26/26

6、精品文档频移装置：布拉格盒、旋转光栅、电光相位调制等。多维测量→双色激光系统测二维→单色经偏振分离测二维→二维布拉格器件调制出两频移测二维→双光束结合参考光束测三维。小型化、新型、实用商品化，如光纤化、集成光学、半导体激光器、特殊分光器件等使小型化，多点测量、全场测速、连续扫描测振等新型，应用实用方面流体、湍流、血流、燃烧过程、风速遥测等等。今年来，固体表面测速。信号处理方法进展：多普勒信号不连续、变频、变幅，随机，信噪比低。最早频谱分析法由扫描得到信号频率—功率特性曲线，扫描速度慢，不实时→（）滤波器组分析法：用多个不同特征频率的滤波器同时滤波得到最大输出的滤波器中

7、心频率，即信号频率。信号频率较大时所需LC回路数目多，不实用。（）频率跟踪法：信号在宽频范围内（几时KHz-十几MHz）均匀放大，同时窄带滤波，实时易数字化，但要求信号基本连续且信噪比高，否则可能失去跟踪或错误跟踪。（）近年，计数型信号处理法：计算固定时间内信号周期数，得到信号频率。精度高，实时。但与频率跟踪法同样是将信号通过带通滤波器滤去高于和低于门槛的信号后进行处理，对信噪比要求高。→2016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作–独家原创26/26精品文档频域内处理：将采集的信号转换成相应频谱，用快速傅里叶变换FFT或自相关函数计算出最大值，