卡爾曼濾波器傳像光纖束位置搜索

在光學(xué)耦接器設(shè)計(jì)中引入衍射面,根據(jù)衍射光學(xué)元件的三級(jí)像差理論,通過理論計(jì)算和zemax光學(xué)軟件優(yōu)化,給出工作波長(zhǎng)0.4~0.7μm,焦距27mm,光學(xué)長(zhǎng)度為62.9mm,采用一個(gè)衍射面的耦接器設(shè)計(jì)實(shí)例。該耦接器采用物方遠(yuǎn)心光路結(jié)構(gòu),適用于單絲直徑16μm,截面直徑為6mm的光纖傳像束。對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果的分析表明,折-衍混合耦接器不僅在光學(xué)性能方面優(yōu)于傳統(tǒng)的光學(xué)耦接器,而且在尺寸和質(zhì)量上有顯著的減少。實(shí)際的室內(nèi)外成像實(shí)驗(yàn)證明,光學(xué)設(shè)計(jì)軟件的仿真結(jié)果是正確的。

針對(duì)傳像光纖束成像的算法結(jié)構(gòu),提出一種基于fpga的傳像光纖束圖像預(yù)處理器設(shè)計(jì)方案。該圖像預(yù)處理器相對(duì)于傳統(tǒng)的圖像預(yù)處理器具有充分利用fpga有限的片上資源,合理安排數(shù)據(jù)操作之間的并行性和流水性等優(yōu)點(diǎn)。具體實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該預(yù)處理器能滿足傳像光纖束成像系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求,達(dá)到預(yù)期效果。

介紹一種采用波長(zhǎng)編碼,通過線陣相關(guān)光纖束實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)光路純光型圖像傳輸?shù)姆椒?。運(yùn)用積分抽樣理論分析了該方法傳輸圖像的機(jī)理和特性。結(jié)果表明:線陣光纖束波長(zhǎng)編碼傳像的效果和特性隨波長(zhǎng)編碼方向與線陣光纖束排列方向夾角的不同而不同。當(dāng)兩方向垂直時(shí),線陣光纖束可并行傳輸二維灰度圖像;當(dāng)兩方向平行時(shí),可傳輸像質(zhì)改善的一維圖像。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析一致。

在光學(xué)耦接鏡設(shè)計(jì)中引入衍射面,根據(jù)二元光學(xué)元件的三級(jí)像差理論,分析了衍射面初始結(jié)構(gòu)參數(shù)的求解規(guī)律,通過理論計(jì)算和zemax光學(xué)設(shè)計(jì)軟件的優(yōu)化,給出工作波長(zhǎng)0.8～1.1μm,焦距33mm,光學(xué)長(zhǎng)度為64mm,采用一個(gè)衍射面的耦接鏡設(shè)計(jì)實(shí)例.

在大截面?zhèn)飨袷爸霉鈱W(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,采用“負(fù)-正”型式的像方遠(yuǎn)心光路結(jié)構(gòu),在像差校正過程中引入標(biāo)準(zhǔn)二次曲面和偶次非球面,能很好地解決鏡頭軸外像差校正與像面照度均勻性問題,同時(shí)使鏡頭結(jié)構(gòu)緊湊、小型化。通過理論計(jì)算和zemax光學(xué)軟件的優(yōu)化,給出工作波長(zhǎng)0.8~1.1μm,焦距5mm,相對(duì)孔徑為13∶.8,光學(xué)長(zhǎng)度為47.5mm,視場(chǎng)角為60°的鏡頭設(shè)計(jì)實(shí)例。對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果的分析表明,該鏡頭在31lp/mm空間頻率處的mtf值超過0.78,像質(zhì)優(yōu)良。

運(yùn)用模式耦合理論和穩(wěn)態(tài)速率方程組,對(duì)含有抑制高階模輸出的光纖濾波器的多模光纖放大器的光束質(zhì)量進(jìn)行了分析.分析結(jié)果表明:對(duì)于含有光纖濾波器的多模光纖放大器,總的說來,其光束m2因子明顯低于不含有濾波器時(shí)的情況,這表明了前者輸出的光束質(zhì)量更好.結(jié)果說明了,在多模光纖放大器系統(tǒng)中設(shè)置一個(gè)光纖濾波器可以有效地改進(jìn)光束質(zhì)量.

光纖束共焦顯微成像 作者：馬力，袁冠偉，賴秀娟，戚小平，mali，yuanguan-wei，laixiu-juan，qi xiao-ping 作者單位：馬力,mali(南昌大學(xué),理學(xué)院,江西南昌330031;南昌大學(xué),機(jī)電學(xué)院,江西南昌330031)，袁 冠偉,戚小平,yuanguan-wei,qixiao-ping(南昌大學(xué),理學(xué)院,江西南昌330031)，賴秀娟 ,laixiu-juan(南昌大學(xué),機(jī)電學(xué)院,江西南昌330031) 刊名：南昌大學(xué)學(xué)報(bào)(理科版) 英文刊名：journalofnanchanguniversity(naturalscience) 年，卷(期)：2008,32(5) 參考文獻(xiàn)(15條) 1.王永紅;余曉芬;俞建為多光束并行共焦探測(cè)系統(tǒng)特性的研究[期刊論文]-計(jì)量學(xué)報(bào)2004(02) 2.

本文參考有關(guān)文獻(xiàn)并結(jié)合西安高新區(qū)sohu同盟北樓d7點(diǎn)沉降量觀測(cè)數(shù)據(jù)分析實(shí)例。以卡爾曼濾波的4個(gè)特點(diǎn)（見本文末）。介紹了自適應(yīng)卡爾曼濾波系統(tǒng)在建筑物變形監(jiān)測(cè)的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方面的應(yīng)用及其優(yōu)越性。

最小二乘法擬合橢圓過程中,把所有樣本點(diǎn)都當(dāng)作準(zhǔn)確值,但當(dāng)擬合點(diǎn)中出現(xiàn)噪聲和孤立點(diǎn)時(shí),擬合出的橢圓誤差較大,而最小平方中值法具有較好的穩(wěn)健性,但該方法計(jì)算量大,計(jì)算不方便。針對(duì)這種情況,筆者首先使用最小平方中值法擬合出一組橢圓參數(shù),然后利用中位數(shù)法剔除孤立點(diǎn),最后使用卡爾曼濾波方法修正橢圓的參數(shù),通過模擬實(shí)例和工程實(shí)例,證明該算法能夠剔除孤立點(diǎn),并且擬合出的橢圓具有較小的形狀誤差,因此該方法可以推廣到實(shí)際工程中應(yīng)用。

在光纖共焦顯微系統(tǒng)理論的基礎(chǔ)上,結(jié)合普通并行共焦理論和抽樣定理,研究光纖束共焦系統(tǒng)的有效點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù),得出光纖束共焦系統(tǒng)的光場(chǎng)分布情況。根據(jù)光纖束共焦系統(tǒng)的有效點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)和光纖束中光纖的排列特點(diǎn),分析光纖束共焦顯微系統(tǒng)成象質(zhì)量的影響因素。結(jié)果表明光纖束的光纖間距與物鏡的放大率決定了系統(tǒng)的橫向分辨率。

研究了一種新型、全光纖、寬帶可調(diào)諧環(huán)形腔摻鉺光纖激光器。該激光器利用由單模-多模-單模光纖組成的濾波器實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)可調(diào)諧及激光器的全光纖結(jié)構(gòu)。該濾波器將多模光纖纏繞在偏振控制器上,兩端分別與一段單模光纖相連,通過調(diào)整偏振控制器的狀態(tài),實(shí)現(xiàn)了中心波長(zhǎng)1542～1560nm的不同激光輸出。單波長(zhǎng)連續(xù)可調(diào)諧激光器的波長(zhǎng)可調(diào)范圍為18nm,邊模抑制比大于40db,3db線寬為0.096nm;進(jìn)一步調(diào)整偏振控制器的狀態(tài)和抽運(yùn)功率,實(shí)驗(yàn)同時(shí)得到了連續(xù)可調(diào)諧的雙波長(zhǎng)、三波長(zhǎng)等多波長(zhǎng)激光輸出。對(duì)于可調(diào)諧的多波長(zhǎng)激光器,通過調(diào)整偏振控制器的狀態(tài),可實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)間隔及輸出中心波長(zhǎng)兩者可調(diào)。

卡爾曼濾波由于能夠?qū)崟r(shí)快速地處理大量的變形數(shù)據(jù),并能夠預(yù)測(cè)下一時(shí)刻的變化狀態(tài)等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)處理。本文論述了方差補(bǔ)償自適應(yīng)卡爾曼濾波模型,將自適應(yīng)卡爾曼濾波模型應(yīng)用到光纖光柵動(dòng)態(tài)變形監(jiān)測(cè)上,基于matlab編程實(shí)現(xiàn)模型的建立并運(yùn)用該模型對(duì)建筑物變形進(jìn)行分析與預(yù)測(cè),取得了較好的效果,證實(shí)了方差補(bǔ)償自適應(yīng)卡爾曼濾波在濾波和預(yù)測(cè)方面的可行性。

本文參考有關(guān)文獻(xiàn)并結(jié)合西安高新區(qū)sohu同盟北樓d7點(diǎn)沉降量觀測(cè)數(shù)據(jù)分析實(shí)例。以卡爾曼濾波的4個(gè)特點(diǎn)（見本文末）。介紹了自適應(yīng)卡爾曼濾波系統(tǒng)在建筑物變形監(jiān)測(cè)的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方面的應(yīng)用及其優(yōu)越性。

基于失配光纖耦合器的波長(zhǎng)特性,從理論上詳細(xì)分析了兩芯間隔d,兩芯之間的失配度δβ及耦合區(qū)長(zhǎng)度z對(duì)其光譜特性的影響。結(jié)果表明,當(dāng)δβ和d較小時(shí)光纖耦合器可以成為梳狀濾波器。δβ主要影響梳狀濾波器的消光比,z和d在兩芯子匹配的情況下主要影響峰值波長(zhǎng)位置和間隔。通過將一根兩芯間隔d=12μm的單模雙芯光纖(tcf)的一個(gè)芯子熔接在兩根單模光纖(smf)之間,實(shí)驗(yàn)制得基于雙芯光纖耦合器的全光纖型梳狀濾波器,其消光比可達(dá)25db,插入損耗為3.1db。通過使用不同長(zhǎng)度的tcf獲得了不同的峰值波長(zhǎng)間隔,并使用波長(zhǎng)為248nm的紫外光對(duì)其峰值波長(zhǎng)和消光比進(jìn)行了調(diào)節(jié)。

光纖傳像束原理及其應(yīng)用

可調(diào)諧光纖濾波器技術(shù)是波分復(fù)用系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一,對(duì)于發(fā)展全光通信網(wǎng)絡(luò)和光纖傳感具有極其重要的意義。提出了一種基于大芯徑的多模光纖可調(diào)諧帶阻濾波器,其制作方法是將包層/纖芯直徑為125/105μm的特種多模光纖通過單模光纖接入光纖系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)單模-多模-單模(sms)光纖結(jié)構(gòu),并使一端單模光纖與多模光纖熔接,另一端只是共軸對(duì)接而不焊接。在多模干涉原理的基礎(chǔ)上,利用該結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)變的敏感性實(shí)現(xiàn)可調(diào)諧光濾波。該可調(diào)諧濾波器的調(diào)制和解調(diào)借助于放大自發(fā)輻射(ase)寬譜光源和光譜分析儀(osa)實(shí)現(xiàn)。詳細(xì)給出了該濾波器的理論仿真分析,并實(shí)驗(yàn)證實(shí)了該方案的有效性。

傳像光纖束透過率測(cè)量方法研究

給出了光波導(dǎo)式小波濾波器的設(shè)計(jì)方案,該方案采用單模光纖耦合器作為系數(shù)實(shí)現(xiàn)載體,通過控制特性參數(shù)實(shí)現(xiàn)了具有不同分光比的耦合器基本單元,然后組合和級(jí)聯(lián)基本單元實(shí)現(xiàn)特定的小波濾波器系數(shù),具有精確度高,集成度好,穩(wěn)定性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。分析了與系數(shù)實(shí)現(xiàn)相關(guān)的熔錐型單模光纖耦合器的形狀特性,橫截面沿縱向變化的錐形區(qū)和橫截面近似不變的耦合區(qū)內(nèi)的耦合特性,根據(jù)理論推導(dǎo),用仿真手段設(shè)計(jì)3db單模光纖耦合器,實(shí)現(xiàn)了haar小波的濾波器系數(shù),誤差在3%以內(nèi),證明了光波導(dǎo)式小波濾波器設(shè)計(jì)方案的正確性和有效性。

提出了由1個(gè)3×3和1個(gè)2×2單模光纖耦合器級(jí)聯(lián)組成的反射式光纖梳狀波長(zhǎng)濾波器,給出了其基本結(jié)構(gòu)形式,并對(duì)其特性進(jìn)行了分析。分析結(jié)果表明:當(dāng)組成濾波器的2個(gè)耦合器的分光比和光纖干涉臂之差取一些定值時(shí),可以使濾波器產(chǎn)生性能良好的梳狀輸出譜圖。與采用3個(gè)耦合器串聯(lián)而成的級(jí)聯(lián)mach-zehnder干涉儀(mzi)相比,該器件可以實(shí)現(xiàn)相同的功能,但只用到2個(gè)耦合器,并且在實(shí)際制作時(shí)可以對(duì)耦合器的分光比進(jìn)行準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)和控制。研制出了具有輸出峰間隔為1.6nm、近似于方波的波長(zhǎng)交錯(cuò)濾波器,理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本相符。

本文報(bào)道了一種基于單頻振蕩器耦合進(jìn)入4個(gè)光纖放大器的鎖相光纖束激光器,這種激光器可以提供超過600w的相干光束。振蕩器調(diào)制帶寬達(dá)到2ghz來增加受激布里淵散射的閾值,然后分出一路光束并頻移形成參考光束。振蕩器輸出通過基于20μm芯徑y(tǒng)b摻雜光纖的終端泵浦的光纖放大器進(jìn)行放大,以提供每個(gè)通道超過260w功率。合成光束形成相干輸出,相位誤差為1/20λ,并不受光譜展寬的影響。

為了提高超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)的精度,通過卡爾曼濾波理論建立了實(shí)時(shí)調(diào)度子系統(tǒng)的超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)模型,并用兩種方法對(duì)基本模型進(jìn)行改進(jìn)。利用電能管理系統(tǒng)記錄的各交易段實(shí)際調(diào)度負(fù)荷和各競(jìng)價(jià)電廠以機(jī)組申報(bào)的競(jìng)價(jià)數(shù)據(jù),預(yù)測(cè)未來各時(shí)段的調(diào)度負(fù)荷。通過對(duì)3種模型所預(yù)測(cè)出的電力短期負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果比較,表明對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行比例變換的預(yù)測(cè)方法更為理想。

在某長(zhǎng)江特大橋橋面撓度變形監(jiān)測(cè)過程中,考慮引起橋梁撓度變化的相關(guān)因素,采用灰色關(guān)聯(lián)分析確定其中較重要的影響因子后,在傳統(tǒng)卡爾曼濾波模型基礎(chǔ)上建立改化后的狀態(tài)方程和觀測(cè)方程,從而完成相關(guān)因素的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作。實(shí)際應(yīng)用結(jié)果表明,基于灰色關(guān)聯(lián)分析的卡爾曼濾波對(duì)橋梁撓度變化的預(yù)測(cè)結(jié)果比傳統(tǒng)濾波模型更加接近最終實(shí)測(cè)值,具有更高的準(zhǔn)確性與可信度。