本文關(guān)鍵詞：基于激光多普勒原理的固體運(yùn)動(dòng)測(cè)量　出處：《青島科技大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：激光多普勒測(cè)速儀是一種基于激光的多普勒效應(yīng)原理而研制成功的速度測(cè)量器,它的優(yōu)勢(shì)在于高測(cè)量精度、對(duì)運(yùn)動(dòng)物體表面無接觸性、快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)以及大范圍測(cè)量、高分析精度且不受惡劣測(cè)速環(huán)境所限制、可以測(cè)量出多維速度、能夠判別速度方向等各個(gè)方面,在科研教育領(lǐng)域和工業(yè)測(cè)量領(lǐng)域以及交通生活領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用,尤其在軋鋼等工業(yè)生產(chǎn)中能夠完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)的速度測(cè)量方式,并且提高軋鋼質(zhì)量。本文首先介紹了激光多普勒測(cè)速技術(shù)的背景及意義,后又介紹了固體激光多普勒測(cè)速技術(shù)的基本原理,并構(gòu)建出一種雙光束的固體激光多普勒測(cè)速系統(tǒng)。其中包括光路結(jié)構(gòu)的選擇、光學(xué)元件的選擇、信號(hào)的檢測(cè)以及信號(hào)處理電路的設(shè)計(jì),同時(shí)也成功搭建出了測(cè)試速度的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。目前在信號(hào)處理方面常用的手段是快速傅里葉變換(FFT),但是如果直接將FFT后得到的譜峰值作為實(shí)際多普勒信號(hào)頻率估計(jì)值,計(jì)算出的瞬時(shí)速度存在精度較低的缺陷,這樣難以滿足高精度測(cè)量的需求。本文提出了一些高精度激光多普勒信號(hào)處理的方法,先用小波濾波的方法對(duì)原信號(hào)進(jìn)行濾波,除去其他雜波的干擾,提高了信噪比。后加nutall窗函數(shù),有效的限制了頻譜泄漏,經(jīng)快速傅里葉變換之后,采用Zoom—FFT對(duì)峰值附近頻帶進(jìn)行了細(xì)化,運(yùn)用基于Nuttall的三譜線插值對(duì)細(xì)化后的頻譜進(jìn)行校正,減小了柵欄效應(yīng)與頻譜干涉。利用Matlab構(gòu)造模擬多普勒信號(hào),對(duì)信號(hào)進(jìn)行上述方法的驗(yàn)證對(duì)比。通過搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái),獲取實(shí)際激光多普勒信號(hào),并采用上述方法處理,得到的結(jié)果誤差0.2%以內(nèi),通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和比較,驗(yàn)證了該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)所采用的方法的有效可行性,在速度測(cè)量的實(shí)時(shí)性以及精確度上有明顯的優(yōu)勢(shì)。
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN249;TH824

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本文編號(hào)：1335026