远距离激光振动检测技术的研究

发布时间：2020-11-05 09:39

　　 激光振动检测技术由于其应用范围广,测量精度高,而且可以远距离无接触的测量等优点,近年来在军事侦听、工业预警、以及航空测振,医疗检查和农业生产中得到广泛应用。目前激光测振技术主要分为两大类:干涉法测振技术和光反射调制法测振技术。本课题“远距离激光振动检测技术的研究”主要研究将激光测振技术应用于远距离检测音频范围振动信号,结合目前该项技术的优缺点以及相关产品的现状,力求研制一套更具实用价值的装置。在本次研究中系统使用光反射调制测量技术,这是由于利用干涉法的测振系统光路要求严格,系统成本较高,使用环境也有所限制,不利于系统的产品化,而光反射调制测振技术则系统简单易实现,可在室外,野外环境下操作,且能实现远距离的测量。该套系统采用发射接收分立设计,且设计上充分考虑易用性,便携性,远距离测量等因素,使得最终系统小型、轻便、易操作,极大的增加了系统的实用性。并寻找出复杂反射光斑的最佳探测区域,最后对检测到的带噪信号进行降噪处理,使得最终获取的信号可懂性良好。本论文的主要工作总结如下:(1)完成了远距离激光振动检测系统的设计与研制,整套装置体积小、携带性强,并将音频信号作为振动源,实现远距离检测振动源与检测装置有遮挡时的信号检测,有效距离长达200 m;(2)开展了对系统的测试与实验,包括:(a)激光器性能的测试,如光斑大小、发散角及散热器性能;(b)系统参数的测试,如检测距离,灵敏度及频率响应范围;(c)音频信号的检测和反演;(3)通过对反射光斑的分析,探测出寻找最佳探测区域的方法,为系统的自动化奠定基础;(4)完成了检测到的带噪信号的语音降噪处理,对处理前后语音信号的识别度做进一步的评价;通过本文的工作,实现了远距离激光测振系统的研制,并为系统实现自动化的发展提供了思路与借鉴,具有一定的意义。
【学位单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TN24
【部分图文】：

这种装置即可实现隐蔽性高，距离远的侦听。文献调研发现，国内市面上目前并没有一款成熟的能用于音频置，很多研究也处于实验室阶段，因此本文通过对之前文献的的积累，致力于研制一套具有实用性的可实现远距离语音信号置。总体架构与难点分析到系统的实用性，系统采用接收与发射分体的结构，便于实际中发射端负责激光的发射、瞄准，接收端负责激光的接收、播系统总体框架图如图 1-1 所示。由于激光测振技术也可用于侦技术保密性较高，国内目前虽然也有很多研究激光测量音频范都处于实验阶段，检测距离有限，截至目前市面上并没有一套为弥补现有技术的不足，本次研究的目的是要在一定程度上改套能够实际应用的产品，而设计的系统要想同时满足测振效果化、便捷性、加工简单以及外观精致等各方面性能要求，具有一

射调制技术用于音频范围振动检测大致工作原理如下：纵波，纵波的定义是波振动方向与传播方向一致，因此造成对周围空气的挤压，形成疏密不同的部分，称这种传播会逐渐衰减，其振动幅度也会减小，若传输过程中表面就会形成声压，遮挡物就会发生振动，声压越大，型的遮挡物，其振动效果会比较明显，例如玻璃，反光物为房间上安装的窗户玻璃，激光打到玻璃上，玻璃将测器上，保证激光发射、接收的位置和角度不变。若此时会引起玻璃表面振动，导致反射光发生偏转，偏离原来的到的光强度会随之改变，光强度的改变与玻璃的振动是成光强度的处理反演出振动信号，再将振动信号变为语音信术在音频信号领域的应用[30]。1 所示，AO 为入射光线，OE 是发生振动前的反射光线，光线，i 为发生振动前的入射角，i 为发生振动后的反射面的距离。

稳定干涉的条件之一。波是由波列组成，对于同一波列中的两个部分光波在空中始终无法相遇，因为第二部分的分光已经越过此点，也就无法形成干涉图样到稳定明显的干涉条纹,必须满足以上条件，类型涉膜干涉中的一种，其中薄膜满足折射率恒定到薄膜内，光线在薄膜的上表面反射后的光纹，我们称这类干涉条纹为等厚干涉。在厚条纹，在这里假设薄膜中的折射率为n，上。点光源A 发出两条光线到达薄膜，一束光线 C 点，此处厚度为 L。其中，i 是光线在薄膜理图如图 2-2 所示：
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本文编号：2871457