光电测速系统信号处理方法的研究

发布时间：2017-07-30 11:00

  本文关键词：光电测速系统信号处理方法的研究

  更多相关文章： 速度测量 激光多普勒测速 快速傅里叶变换 互相关分析

【摘要】：随着现代工程技术的飞速发展,对物体的运动速度进行高精度快速测量显得十分重要,比如流体的流速、车辆运动速度等。光电测速系统具有非接触性、实时性和高精度等特点,成为当今速度测量技术的重要发展方向。本文从实际应用的角度出发,采用光电测速系统对固体运动速度和流体流速进行研究,重点研究了光电信号处理方法。本论文首先从光电测速的背景和意义出发,接着介绍了目前主要的几种光电测速方法并进行比较,最后研究了流体速度测量以及固体运动速度测量的信号处理方法。在进行流体速度测量的系统设计中,依据激光多普勒测速原理,采用双光束-双散射的光路模式,对采集到的多普勒信号进行分析,通过快速傅里叶变换能够准确的得到多普勒频移：通过短时傅里叶变换对信号进行处理分析,可以实时反映流体流速随时间的变化。在进行固体运动速度测量的系统设计中,采用双光束散射的光路模式,可获取两列相关散射光信号,通过相关算法对散射光信号进行处理,快速准确的测量两信号的延时时间。另外,通过研究相关算法的最大延时时间问题,得出延时时间不能超过总采样信号时间的2/3。
【关键词】：速度测量 激光多普勒测速 快速傅里叶变换 互相关分析
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN911.7
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 1 绪论10-19
• 1.1 光电测速背景与意义10-11
• 1.2 光电测速法的分类及比较11-15
• 1.2.1 激光多普勒测速法11-12
• 1.2.2 粒子图像测速法12
• 1.2.3 激光散斑测速法12-13
• 1.2.4 空间滤波测速法13-15
• 1.3 测速系统信号处理方法及比较15-19
• 2 激光多普勒技术测流体流速19-40
• 2.1 激光多普勒测速原理19-21
• 2.2 光学外差检测21-27
• 2.2.1 参考光模式22-23
• 2.2.2 单光束-双散射模式23-25
• 2.2.3 双光束-双散射模式25-27
• 2.3 快速傅里叶变换信号处理27-30
• 2.4 测速系统设计及器件选择30-33
• 2.5 信号处理及分析33-40
• 3 相关测速法测固体运动速度40-52
• 3.1 相关测速法测速原理40-42
• 3.2 相关法信号处理42-45
• 3.2.1 自相关分析42-44
• 3.2.2 互相关分析44-45
• 3.3 测速系统设计及器件选择45-46
• 3.4 信号处理及分析46-52
• 4 全文结论及展望52-54
• 4.1 全文总结52
• 4.2 进一步的工作与建议52-54
• 参考文献54-56
• 附录A56-57
• 附录B57-58
• 附录C58-59
• 附录D59-61
• 附录E61-63
• 作者简历63-65
• 学位论文数据集65

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本文编号：593831