基于PGC解調(diào)激光多普勒干涉儀的噪聲分析和算法改進(jìn)研究.pdf

1、光電子技術(shù)作為新一代高新技術(shù)，在光通信、激光、微光機電一體化、清潔能源和綠色照明工程等眾多方面都獲得了高速發(fā)展。如今，光與其它科技及產(chǎn)業(yè)的結(jié)合將產(chǎn)生更廣泛的邊緣學(xué)科和新興產(chǎn)業(yè)。激光多普勒干涉技術(shù)伴隨著激光器的出現(xiàn)而產(chǎn)生，它憑借著高靈敏度、高時空分辨率、非接觸等特點，在生產(chǎn)和生活的眾多領(lǐng)域發(fā)揮著舉足輕重的作用。
　　 本文以基于PGC解調(diào)的激光多普勒干涉儀為基礎(chǔ)，通過對干涉儀中各種噪聲產(chǎn)生機理的分析，來探尋他們對系統(tǒng)靈敏度和信噪比

2、的影響。之后對PGC解調(diào)算法進(jìn)行了改進(jìn)，提出了抑制PGC解調(diào)算法中幅值漂移的振幅絕對值測量方法，并通過干涉光路結(jié)合PGC解調(diào)方法的實驗來驗證改進(jìn)效果。
　　 第一章闡述了激光多普勒干涉效應(yīng)原理，激光多普勒技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展概況以及常見的幾種干涉儀的結(jié)構(gòu)和特點。然后概述了本論文的研究內(nèi)容，并給出其創(chuàng)新之處。
　　 第二章闡述了PGC解調(diào)技術(shù)原理、相位載波的生成以及雙路平衡探測技術(shù)原理。初步提出了雙路平衡探測技術(shù)在消除光源強度

3、噪聲的優(yōu)勢。而后介紹了實際應(yīng)用中，較常見的幾種信號解調(diào)技術(shù)，指出了他們各自的優(yōu)缺點。
　　 第三章在使用雙路平衡探測法的激光多普勒干涉儀基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹了干涉儀中各種噪聲的產(chǎn)生機理以及他們各自對系統(tǒng)靈敏度的影響。由于拍信號中有調(diào)制信號，部分強度噪聲殘留了下來，對系統(tǒng)的信噪比產(chǎn)生了一定影響。通過理論模擬，特別是散粒噪聲和殘余強度噪聲對系統(tǒng)信噪比的影響，探尋系統(tǒng)的最佳參數(shù)配置。
　　 第四章基于帶相位調(diào)制的干涉光路結(jié)合PGC

4、解調(diào)，提出了一種PGC算法的改進(jìn)方法，通過算法上的改進(jìn)，有效地抑制了PGC解調(diào)中的幅值漂移，并能夠獲取待測信號振幅的絕對值。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，得出了待測信號振幅與調(diào)制電壓幅值呈一定的線性關(guān)系。實驗中對振幅的測量可以達(dá)到納米量級。
　　 本論文的創(chuàng)新性在于對基于PGC解調(diào)激光多普勒干涉儀中存在的各種噪聲進(jìn)行了分析研究，通過理論模擬，來探尋散粒噪聲和殘余強度噪聲對系統(tǒng)信噪比的影響。對傳統(tǒng)PGC解調(diào)算法進(jìn)行了改進(jìn)，通過實驗驗證，有效地抑制