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基于单边时频谱的激光自混合干涉位移重建方法及装置制造方法及图纸

技术编号:44747132 阅读:8 留言:0更新日期:2025-03-26 12:35
本发明专利技术公开了一种基于单边时频谱的激光自混合干涉位移重建方法及装置,其中方法包括以下步骤:S1:对目标物采集自混合干涉信号,根据自混合干涉信号进行时频变换获得双边时频谱图;S2:从所述双边时频谱图中选取并保留用于分析的单边时频谱;S3:对单边时频谱进行逆变换得到解析信号;S4:提取所述解析信号的实部及虚部,将两者相除获得正切信号;S5:对正切信号进行反正切运算获得运动相位;S6:根据运动相位计算相位与距离的关系,得到目标物的位移曲线。本发明专利技术无需额外引入复杂光学元件获取正交信号,简化了测量系统的构成,为位移测量领域提供了一种新颖、高效且经济的解决方案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光学测量,特别涉及基于单边时频谱的激光自混合干涉位移重建方法及装置


技术介绍

1、非接触式传感技术在生物医学监测与工业制造等领域扮演着关键角色,且在复杂外部环境下精确获得振动目标所传递的信息的需求日益迫切。自混合干涉技术则通过利用目标物反射光与激光器原始光在腔内发生干涉效应,实现了对目标振动信息的高灵敏度、非接触式检测,因此受到了广泛的关注。在这一过程中,对自混合信号的解调尤为重要,因为其直接关系到振动信息的准确提取。

2、为了实现这一目标,研究者们开发了多种重构方法,包括:条纹计数法、相位解包裹法、正交相位解调方法、电流调制法等。其中,正交相位解调方法因其高效性以及强大的抗干扰能力被视为一种优选方案,但正交相位解调方法往往需要在测量系统中额外引入特殊光学元件,诸如楔形棱镜、波片、液晶移相器、分束器以及电光调制器等,以获取相位差为90度的两个自混合信号。因此,尽管这种方法有效解决了判断目标物体运动方向的问题,但同时也带来了光路复杂化、仪器调试难度增加的问题,并可能引入非正交相位误差。此外,它还导致了振动传感器成本的上升。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于单边时频谱的激光自混合干涉位移重建方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于单边时频谱的激光自混合干涉位移重建方法,其特征在于,所述步骤S1中的时频变换包括但不限于:短时傅里叶变换、维格纳准概率分布。

3.根据权利要求1所述的基于单边时频谱的激光自混合干涉位移重建方法,其特征在于,所述步骤S2中选取并保留用于分析的单边时频谱具体为:

4.根据权利要求3所述的基于单边时频谱的激光自混合干涉位移重建方法,其特征在于,获取目标物的运动方向包括不限于:将自混合干涉信号表示为复指数的相位部分,并通过时频域变换处理,提取蕴含目标物运...

【技术特征摘要】

1.一种基于单边时频谱的激光自混合干涉位移重建方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于单边时频谱的激光自混合干涉位移重建方法,其特征在于,所述步骤s1中的时频变换包括但不限于:短时傅里叶变换、维格纳准概率分布。

3.根据权利要求1所述的基于单边时频谱的激光自混合干涉位移重建方法,其特征在于,所述步骤s2中选取并保留用于分析的单边时频谱具体为:

4.根据权利要求3所述的基于单边时频谱的激光自混合干涉位移重建方法,其特征在于,获取目标物的运动方向包括不限于:将自混合干涉信号表示为复指数的相位部分,并通过时频域变换处理,提取蕴含目标物运动方向信息的瞬时频率;或者利用时域信号的倾斜特征计算目标物的运动方向。

5.根据权利要求1所述的基于单边时频谱的激光自混合干涉位移重建方法,其特征在于,所述步骤s3中对单边时频谱进行逆变换得到解析信号具体为:

6.根据权利要求1所述的基于单边时频谱的激...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄文财毛晓涵郑雄张双溪陈汉桥
申请(专利权)人:厦门大学
类型:发明
国别省市:

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