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基于VMD-ICA的水下激光雷达抗散射信号处理方法
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作者 李朝锋 王振 +3 位作者 刘欣宇 杨苏辉 徐震 樊超阳 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期110-115,共6页
提出一种基于变分模态分解(VMD)与独立元分析(ICA)相结合的水下信号处理方法.该方法运用VMD将一组回波信号分解为多组按照频率高低顺序排列的本征模态信号.然后,将这些模态信号作为ICA的观测矩阵,以确保分离所得目标回波信号的完整性.... 提出一种基于变分模态分解(VMD)与独立元分析(ICA)相结合的水下信号处理方法.该方法运用VMD将一组回波信号分解为多组按照频率高低顺序排列的本征模态信号.然后,将这些模态信号作为ICA的观测矩阵,以确保分离所得目标回波信号的完整性.该方法提出将分解所得的各层模态信号与原信号进行相关性和信杂比比较,以确定其分解层数.应用ICA方法对散射与目标回波进行分离,从而恢复强散射水体中的微弱目标回波,大大提高其测距精度.进行不同衰减长度水体的532 nm调频连续光水下测距实验.经实验验证,该信号处理方法在激光输出功率2.3 W时,成功实现对9个衰减长度内目标的测量,使用算法将测距精度由16 cm提升至5 cm以内. 展开更多
关键词 变分模态分解 独立元分析 频谱反馈
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基于全息投影技术的课程融合模式研究
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作者 杨素慧 骆绍烨 《电脑与电信》 2024年第3期41-44,共4页
传统教学中,由于授课教师的不同,不同课程之间的知识关联点往往被忽视,出现过度的重复讲解,或者未指明新旧知识点的融合应用。为了使授课中知识点衔接得更流畅,帮助学生建立知识关联体系。首先,举办教学沙龙,教师们填写教学知识点关联表... 传统教学中,由于授课教师的不同,不同课程之间的知识关联点往往被忽视,出现过度的重复讲解,或者未指明新旧知识点的融合应用。为了使授课中知识点衔接得更流畅,帮助学生建立知识关联体系。首先,举办教学沙龙,教师们填写教学知识点关联表,寻找课程融合点。其次,借助全息投影技术,搭建全息投影金字塔。最后,在授课中,借助全息投影,让学生回忆起已学知识,更好地与新课知识融合,理解新知。全息投影技术有助于将课程中的模型实体化呈现,加深学生印象,增加学习时的视觉刺激,提升学生学习兴趣。这种教具展示形式的创新和教学模式的创新,有助于加深学生对知识的理解与吸收。 展开更多
关键词 全息投影 课程融合 学习体验 知识关联
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强度调制532 nm激光水下测距 被引量:9
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作者 李坤 杨苏辉 +4 位作者 †廖英琦 林学彤 王欣 张金英 李卓 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期126-133,共8页
激光水下探测在水下目标搜寻、资源勘探等领域具有重要的应用,而散射是激光水下探测面临的主要挑战.载波调制激光雷达具有抗散射、抗干扰的优点,本文利用自行研制的532 nm强度调制激光源,在3 m长的水箱中搭建激光水下探测系统. 532 nm... 激光水下探测在水下目标搜寻、资源勘探等领域具有重要的应用,而散射是激光水下探测面临的主要挑战.载波调制激光雷达具有抗散射、抗干扰的优点,本文利用自行研制的532 nm强度调制激光源,在3 m长的水箱中搭建激光水下探测系统. 532 nm激光源最大输出功率为2.56 W,强度调制范围为10.0 MHz—2.1 GHz,光束发散角约0.5 mrad.通过在水箱中添加氢氧化镁(Mg(OH)_2)粉末,测量了不同浑浊度下水的衰减系数.采用相位测距的方法,目标反射光的调制信号为探测信号,对激光源进行调制的电信号作为参考信号,利用相关运算获得激光的延时时间,进而可以获得水下目标的距离.最大调制频率为500 MHz时,实现了距离为4.3个衰减长度目标的探测,测距误差约12 cm.探测距离越远,测距误差越大,调制频率越高,测距精度越高. 展开更多
关键词 激光 强度调制 水下测距 相关计算
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高功率宽带射频调制连续激光源 被引量:1
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作者 程丽君 杨苏辉 +1 位作者 赵长明 张海洋 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期111-117,共7页
射频强度调制激光作为激光雷达系统的载波可以有效提高系统的抗干扰和抗散射能力,高功率宽带射频强度调制光源是实现高分辨率远距离探测的关键.本文采用在Nd:YAG激光器的耦合腔中插入一对四分之一波片的方法实现了频差调谐范围为30 MHz... 射频强度调制激光作为激光雷达系统的载波可以有效提高系统的抗干扰和抗散射能力,高功率宽带射频强度调制光源是实现高分辨率远距离探测的关键.本文采用在Nd:YAG激光器的耦合腔中插入一对四分之一波片的方法实现了频差调谐范围为30 MHz—1.5 GHz的双频激光输出,结合光纤振荡功率放大技术,将双频信号光功率放大为50 W.耦合腔双频种子源具有良好的功率和频率稳定性,输出功率为9.5 mW时,功率标准差为0.145 mW,稳定性为1.52%,输出双频激光的频差为250 MHz时,拍频的标准差为1.6144 MHz.种子光进行三级光纤功率放大,得到50 W双频激光输出.放大后的双频激光功率波动范围小于0.1 W,双频拍频的标准差为1.777 MHz,很好地保持了放大之前的功率稳定性和双频频差稳定性. 展开更多
关键词 光载微波 光纤放大 高功率 宽带可调谐
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基于单谐振光参量振荡器产生可调谐中红外双频激光的研究
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作者 李坤 杨苏辉 +2 位作者 王欣 李卓 张金英 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期195-202,共8页
采用1 064 nm双频连续激光泵浦基于周期极化铌酸锂晶体的单谐振光参量振荡器实现了双频中红外激光输出,通过调节晶体的温度和极化周期,实现了输出波长在3~3. 8μm范围可调谐.双频中红外激光的拍频与泵浦光拍频相同,调谐范围为125~175 ... 采用1 064 nm双频连续激光泵浦基于周期极化铌酸锂晶体的单谐振光参量振荡器实现了双频中红外激光输出,通过调节晶体的温度和极化周期,实现了输出波长在3~3. 8μm范围可调谐.双频中红外激光的拍频与泵浦光拍频相同,调谐范围为125~175 MHz.在泵浦光功率为6. 9 W,晶体极化周期30μm,晶体温度75℃时实现了1. 25W的双频中红外激光输出,泵浦光-闲频光的最高转换效率为18. 2%.通过调节双频激光的功率比,可以改变输出中红外双频激光的调制深度. 展开更多
关键词 激光 双频 中红外 光参量振荡器
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永泰县夏季空气负氧离子空间异质性研究 被引量:13
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作者 林宜鸿 何中声 +3 位作者 杨素慧 刘金福 王松忠 曾昊川 《西北林学院学报》 CSCD 北大核心 2019年第6期82-88,共7页
空气负氧离子浓度是评价空气质量的重要指标之一,空气负氧离子浓度高低直接影响空气清新指数和人体健康。在福建省永泰县辖区内选取102个空气负氧离子浓度监测点,运用地统计学Kriging插值评价夏季永泰县空气负氧离子总体分布与空气清新... 空气负氧离子浓度是评价空气质量的重要指标之一,空气负氧离子浓度高低直接影响空气清新指数和人体健康。在福建省永泰县辖区内选取102个空气负氧离子浓度监测点,运用地统计学Kriging插值评价夏季永泰县空气负氧离子总体分布与空气清新等级。结果表明:1)永泰县夏季空气负氧离子平均浓度为1013.26个/cm 3,其中靠近水源或林地的监测点负氧离子浓度较高;2)永泰县负氧离子浓度服从正态分布,采用四球模型作为半变异函数模型进行空间插值最优;3)永泰县负氧离子由随机变异和结构变异引起的空间异质性比例为59.86%,具有中等空间自相关性,以县城为中心,向四周递增,呈现规则条带及斑块状分布,全县空气负离子平均浓度达到大气清新度指数发布3级以上、有利于人体健康的面积达到99.78%,水平整体较好。 展开更多
关键词 空气负氧离子 空间异质性 地统计学 永泰
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频域反射法光纤延时精密测量 被引量:2
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作者 赵天择 杨苏辉 +6 位作者 李坤 高彦泽 王欣 张金英 李卓 赵一鸣 刘宇哲 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期134-140,共7页
本文提出了一种应用于光纤延时系统中实现光纤延时精密测量的新方法,用以提高光纤延时测量的精度和准确性.该方法以1064 nm激光调制信号作为光源,通过测量回波信号的幅值和相位信息得到被测通道的频率响应,采用快速傅里叶逆变换得到被... 本文提出了一种应用于光纤延时系统中实现光纤延时精密测量的新方法,用以提高光纤延时测量的精度和准确性.该方法以1064 nm激光调制信号作为光源,通过测量回波信号的幅值和相位信息得到被测通道的频率响应,采用快速傅里叶逆变换得到被测目标的延时信息,实现光纤延时测量.本文通过理论分析和延时测量实验对频域反射法与传统的时域测量方法进行对比,使用频域反射法在调制频率范围10—200 MHz,采样频率间隔0.5 MHz的实验条件下,实现了3.3 ps延时测量分辨率,并证明了该方法具有比时域方法更高的测量精度,测量结果的准确性更好. 展开更多
关键词 频域反射法 光纤延时 频谱分析 精密测量
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CEEMDAN联合小波阈值算法在水下激光雷达中抑制散射杂波的应用 被引量:5
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作者 樊超阳 李朝锋 +2 位作者 杨苏辉 刘欣宇 廖英琦 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第22期154-161,共8页
水下激光雷达回波信号中往往含有大量散射噪声.为了能够有效抑制散射噪声,提高水下激光雷达测距精度,提出了基于自适应完备噪声经验模态分解(CEEMDAN)与小波阈值相结合的去噪新方法.首先通过相关系数法对自适应完备噪声经验模态分解得... 水下激光雷达回波信号中往往含有大量散射噪声.为了能够有效抑制散射噪声,提高水下激光雷达测距精度,提出了基于自适应完备噪声经验模态分解(CEEMDAN)与小波阈值相结合的去噪新方法.首先通过相关系数法对自适应完备噪声经验模态分解得到的本征模态函数(IMF)进行筛选;然后对筛选后的本征模态函数进行小波阈值去噪,进一步去除本征模态函数中的噪声成分;最后将去噪后的本征模态函数进行信号重构得到去噪后信号.将该方法应用到不同衰减系数水体的强度调制连续光水下测距实验,使用白色聚氯乙烯(PVC)反射板为探测目标,在3.75个衰减长度时,直接采用相关极值确定延时,测距误差达到19.2 cm;应用该方法处理后,测距误差减小到6.2 cm,有效提高测距精度. 展开更多
关键词 水下激光雷达 经验模态分解 小波阈值去噪 相关系数法
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2μm人眼安全波段太阳光抽运激光器的理论研究 被引量:2
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作者 林学彤 杨苏辉 +2 位作者 王欣 李卓 张金英 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期150-158,共9页
太阳光直接抽运激光器在空间光通信、遥感等领域有着重要的潜在应用,但是一直以来人们对太阳光抽运激光器的研究局限于以掺Nd3+粒子为增益介质的1μm波段.通过对现有固体激光工作物质的吸收谱进行分析,发现掺Tm3+离子在太阳辐射较强的... 太阳光直接抽运激光器在空间光通信、遥感等领域有着重要的潜在应用,但是一直以来人们对太阳光抽运激光器的研究局限于以掺Nd3+粒子为增益介质的1μm波段.通过对现有固体激光工作物质的吸收谱进行分析,发现掺Tm3+离子在太阳辐射较强的可见光波段具有强的吸收峰,使2μm人眼安全波段实现太阳光直接抽运激光输出成为可能.本文对Tm:YAG和Tm:YAP两种常见晶体的吸收谱与太阳光谱匹配度进行了分析计算,得出两种材料用于太阳光抽运激光器的阈值抽运功率密度分别为1.14和1.434 kW/cm3.选择与抽运阈值功率密度低的Tm:YAG晶体作为增益介质,使用TracePro软件建立太阳光抽运激光器的二级抽运模型,并对模型进行优化,得到了锥形腔窗口与菲涅耳透镜的最佳距离、晶体棒的最佳长度以及锥形腔最佳锥度.本文的工作为实现太阳光直接抽运2μm激光输出做了理论上的准备. 展开更多
关键词 人眼安全 太阳光抽运激光器 阈值抽运功率密度 Tm:YAG/Tm:YAP
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基于小波变换的激光水下测距 被引量:6
10
作者 刘欣宇 杨苏辉 +1 位作者 廖英琦 林学彤 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第18期162-170,共9页
提出一种基于小波变换思想的水下测距方法.根据信号的能量一致性以及小波的带通滤波特性,并以二元样条插值为架构,实现信号的时频结合.该方法先将时域信号进行小波时域分解滤波,获得较为完整的时域有效信息,然后对初步处理的时域信号进... 提出一种基于小波变换思想的水下测距方法.根据信号的能量一致性以及小波的带通滤波特性,并以二元样条插值为架构,实现信号的时频结合.该方法先将时域信号进行小波时域分解滤波,获得较为完整的时域有效信息,然后对初步处理的时域信号进行小波频域分解,通过找寻信号时频域对应的能量最值位置锁定目标,实现精确测距目的.进行不同衰减长度水体的连续光水下测距实验,分析该方法对连续光水下探测的影响.经实验验证,该测距方法在输出功率2.3 W内,成功实现对8个衰减长度内目标的准确测量,其测距精度小于1 cm. 展开更多
关键词 小波变换 水下测距 带通滤波 时频结合
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高校VR/AR技术人才培养路径研究 被引量:5
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作者 林志玮 杨素慧 +3 位作者 刘金福 尤添革 阙翔 董艳会 《教育教学论坛》 2020年第7期388-390,共3页
文章通过培养虚拟现实/增强现实(VR/AR)技术人才,研发VR/AR教学类产品,制定出一条有利于学校、教师、学生、社会、行业发展的高校VR/AR技术人才培养路径。第一,优化创新体系,打破学科界限,促进学生间的知识交互,推动学生知识形态螺旋式... 文章通过培养虚拟现实/增强现实(VR/AR)技术人才,研发VR/AR教学类产品,制定出一条有利于学校、教师、学生、社会、行业发展的高校VR/AR技术人才培养路径。第一,优化创新体系,打破学科界限,促进学生间的知识交互,推动学生知识形态螺旋式发展,形成多学科交叉汇聚、共生共享的创新研究群体。第二,完善培养体制,开展基于成果导向教育(OBE)理念的成果展示,丰富学生与教师、所开发产品使用者的互动,探索VR/AR技术体验式教学方法,拓展优质课堂内容,创新考核方式。第三,推动高层次认知、高互动、高品质的VR/AR教学类产品的成果转化与应用。 展开更多
关键词 VR/AR技术 人才培养 路径
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Single-Frequency Nd:YAG Ring Lasers with Corner Cube Prism 被引量:2
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作者 WU Ke-Ying yang su-hui +1 位作者 ZHAO Chang-ming WEI Guang-hui 《Chinese Physics Letters》 SCIE CAS CSCD 2000年第10期728-730,共3页
We put forward another form of the non-planar ring lasers, in which the corner cube prism is the key element and the Nd:YAG crystal is used as a Porro prism to enclose the ring resonator. The phase shift due to the to... We put forward another form of the non-planar ring lasers, in which the corner cube prism is the key element and the Nd:YAG crystal is used as a Porro prism to enclose the ring resonator. The phase shift due to the total internal reflections of the three differently orientated reflection planes of the corner cube prism, Faraday rotation in the Nd:YAG crystal placed in a magnetic field and the different output coupling in S and P polarization form an optical diode and enforce the single-frequency generating power. A round trip analysis of the polarization properties of the resonator is made by the evaluation of Jones matrix. 展开更多
关键词 ND:YAG POLARIZATION RESONATOR
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Novel Single-Frequency Diode Pumped Solid-State Lasers and Their Applications in Laser Ranging and Velocimetry 被引量:1
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作者 yang su-hui WU Ke-Ying WEI Guang-Hui 《Chinese Physics Letters》 SCIE CAS CSCD 2001年第7期906-908,共3页
Two models of laser diode pumped unidirectional single-frequency ring laser with maximum single frequency output power of 1 W and 780 mW are investigated.The Statistic linewidth of the free-run laser is measured to be... Two models of laser diode pumped unidirectional single-frequency ring laser with maximum single frequency output power of 1 W and 780 mW are investigated.The Statistic linewidth of the free-run laser is measured to be 2.1 kHz within 5μs by using a single mode fiber link.We use the monolithic laser to measure the angular speed of a spinning motor and simulate a linearly frequency modulated continuous-wave ladar system in laboratory. 展开更多
关键词 PUMPED LASER FIBER
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输电线路覆冰厚度计算研究 被引量:1
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作者 丁志敏 补黔江 +3 位作者 阳速辉 陈舸 李明华 杨春弟 《电气开关》 2020年第6期37-39,42,共4页
为了能够快速的获取导线的覆冰厚度,本文基于VB 6.0为软件开发平台,开发出了一套采用“倒推折算法”为方法的计算软件,快速获取导线上的设计冰厚值。结果表明:该软件能够快速的计算出覆冰厚度值,且计算出的结果与人工登塔测量的数据相差... 为了能够快速的获取导线的覆冰厚度,本文基于VB 6.0为软件开发平台,开发出了一套采用“倒推折算法”为方法的计算软件,快速获取导线上的设计冰厚值。结果表明:该软件能够快速的计算出覆冰厚度值,且计算出的结果与人工登塔测量的数据相差为8%,符合工程实际要求,能够为后续覆冰计算提供一定的参考。 展开更多
关键词 覆冰 标准冰厚 设计冰厚 倒推折算法 VB6.0
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