搜索

文章查询

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于经验模态分解的自混合干涉相位提取方法研究

张玉燕 周航 闫美素

基于经验模态分解的自混合干涉相位提取方法研究

张玉燕, 周航, 闫美素
PDF
导出引用
导出核心图
  • 为实现光反馈机理下激光自混合干涉信号相位的精确提取, 本文提出了一种基于经验模态分析(EMD)的方法.首先, 采用EMD算法对含噪的自混合干涉信号进行了降噪预处理, 提取有效的干涉信号.然后在对含有外腔物体运动信息的光反馈相位求解的过程中, 利用希尔伯特黄变换(HHT)原理实时提取每一时刻的瞬时相位, 将其去包裹处理后得到真实相位. 在弱、适度、强光反馈条件下, 分别对基于EMD的相位提取算法进行了仿真研究.最后, 搭建了基于自混合干涉效应的微位移测量实验平台, 进行实验研究.实验结果表明, 利用该方法可以实现对自混合干涉信号的相位提取, 最大误差小于1.6 rad.仿真和实验结果的一致性, 说明了EMD方法的有效性.
    • 基金项目: 高等学校博士学科点专项科研基金(批准号: 20111333120009)和河北省自然科学基金(批准号: F2012203184)资助的课题.
    [1]

    King P G R, Steward G J 1963 New Sci. 17 180

    [2]

    Mao W, Zhang S L, Zhang L Q, Zhu J, Li Y 2006 Acta Phys. Sin. 55 4704 (in Chinese) [毛威, 张书练, 张连清, 朱钧, 李岩 2006 物理学报 55 4704]

    [3]

    Zhu J, Zhao Y, Jin G F 2008 Chin. Phys. B 17 2979

    [4]

    Ji J Y, Ye H Y, Yu Y G 2011 Laser Infrared 41 89 (in Chinese) [姬静毅, 叶会英, 禹延光 2011 激光与红外 41 89]

    [5]

    Yang Y, Li X F, Kou K, Wang C 2012 Optics and Precision Engineering 20 1740 (in Chinese) [杨颖, 李醒飞, 寇科, 王错 2012 光学精密工程 20 1740]

    [6]

    Servagent N, Bosch T, Lescure M 2000 Selected Topics in Quantum Electronics 6 798

    [7]

    Guo D M, Tan S Q, Wang M 2006 Acta Optica Sinica 26 845 (in Chinese) [郭冬梅, 谈苏庆, 王鸣 2006 光学学报 26 845]

    [8]

    Zhang Z Y, Gao Y, Zhao X H, Zhao X 2010 Laser Optoelectronics Progress 2010 96 (in Chinese) [张照云, 高杨, 赵兴海, 赵翔 2010 激光与光电子学进展 2010 96]

    [9]

    Zweig D A, Hufnagel R E 1990 Advanced Optical Manufacturing and Testing, San Diego, July 01 1990 p295

    [10]

    Pereira T, Vaz P, Oliverira T, Santos I, Pereira H C, Almeida V, Correia C, Cardoso J 2013 Physiological Measurement 34 3

    [11]

    Liu G, Zhang S L, Xu T, Zhu J, Li Y 2005 Acta Phys.Sin. 54 4701 (in Chinese) [刘刚, 张书练, 徐亭, 朱钧, 李岩 2005 物理学报 54 4701]

    [12]

    Zou M W, Feng G L, Gao X Q 2006 Chin. Phys. B 15 1384

    [13]

    Huang N E, Shen Z, Long S R, Wu M C, Shih H H, Zheng Q, Yen N C, Tung C C, Liu H H 1998 Proc. Roy. Soc. Lond. A 454 903

    [14]

    Wang F P, Zou W F, Ying Z 2009 Opto-Electronic Engineering 36 92 (in Chinese) [王凤鹏, 邹万芳, 尹真 2009 光电工程 36 92]

    [15]

    Kong W, Xiao J, Chang Z T 2012 Journal of Projectiles, Rockets, Missiles and Guidance 32 189 (in Chinese) [孔伟, 肖剑, 常增田 2012 弹箭与制导学报 32 189]

    [16]

    Andrade A O, Nasuto S, Kyberd P 2006 Biomedical Signal Processing and Control. 1 44

    [17]

    Wei L, Xi J, Yu Y, Chicharo J 2006 Intelligent Signal Processing and Communications, Yonago, Dec 12-15 2006 p780

  • [1]

    King P G R, Steward G J 1963 New Sci. 17 180

    [2]

    Mao W, Zhang S L, Zhang L Q, Zhu J, Li Y 2006 Acta Phys. Sin. 55 4704 (in Chinese) [毛威, 张书练, 张连清, 朱钧, 李岩 2006 物理学报 55 4704]

    [3]

    Zhu J, Zhao Y, Jin G F 2008 Chin. Phys. B 17 2979

    [4]

    Ji J Y, Ye H Y, Yu Y G 2011 Laser Infrared 41 89 (in Chinese) [姬静毅, 叶会英, 禹延光 2011 激光与红外 41 89]

    [5]

    Yang Y, Li X F, Kou K, Wang C 2012 Optics and Precision Engineering 20 1740 (in Chinese) [杨颖, 李醒飞, 寇科, 王错 2012 光学精密工程 20 1740]

    [6]

    Servagent N, Bosch T, Lescure M 2000 Selected Topics in Quantum Electronics 6 798

    [7]

    Guo D M, Tan S Q, Wang M 2006 Acta Optica Sinica 26 845 (in Chinese) [郭冬梅, 谈苏庆, 王鸣 2006 光学学报 26 845]

    [8]

    Zhang Z Y, Gao Y, Zhao X H, Zhao X 2010 Laser Optoelectronics Progress 2010 96 (in Chinese) [张照云, 高杨, 赵兴海, 赵翔 2010 激光与光电子学进展 2010 96]

    [9]

    Zweig D A, Hufnagel R E 1990 Advanced Optical Manufacturing and Testing, San Diego, July 01 1990 p295

    [10]

    Pereira T, Vaz P, Oliverira T, Santos I, Pereira H C, Almeida V, Correia C, Cardoso J 2013 Physiological Measurement 34 3

    [11]

    Liu G, Zhang S L, Xu T, Zhu J, Li Y 2005 Acta Phys.Sin. 54 4701 (in Chinese) [刘刚, 张书练, 徐亭, 朱钧, 李岩 2005 物理学报 54 4701]

    [12]

    Zou M W, Feng G L, Gao X Q 2006 Chin. Phys. B 15 1384

    [13]

    Huang N E, Shen Z, Long S R, Wu M C, Shih H H, Zheng Q, Yen N C, Tung C C, Liu H H 1998 Proc. Roy. Soc. Lond. A 454 903

    [14]

    Wang F P, Zou W F, Ying Z 2009 Opto-Electronic Engineering 36 92 (in Chinese) [王凤鹏, 邹万芳, 尹真 2009 光电工程 36 92]

    [15]

    Kong W, Xiao J, Chang Z T 2012 Journal of Projectiles, Rockets, Missiles and Guidance 32 189 (in Chinese) [孔伟, 肖剑, 常增田 2012 弹箭与制导学报 32 189]

    [16]

    Andrade A O, Nasuto S, Kyberd P 2006 Biomedical Signal Processing and Control. 1 44

    [17]

    Wei L, Xi J, Yu Y, Chicharo J 2006 Intelligent Signal Processing and Communications, Yonago, Dec 12-15 2006 p780

  • [1] 胡渝曜, 梁东, 王晶, 刘军. 基于电动可调焦透镜的大范围快速光片显微成像. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191908
    [2] 廖天军, 吕贻祥. 热光伏能量转换器件的热力学极限与优化性能预测. 物理学报, 2020, 69(5): 057202. doi: 10.7498/aps.69.20191835
    [3] 汪静丽, 陈子玉, 陈鹤鸣. 基于Si3N4/SiNx/Si3N4三明治结构的偏振无关1 × 2多模干涉型解复用器的设计. 物理学报, 2020, 69(5): 054206. doi: 10.7498/aps.69.20191449
  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  524
  • PDF下载量:  441
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2014-07-07
  • 修回日期:  2014-08-20
  • 刊出日期:  2015-03-05

基于经验模态分解的自混合干涉相位提取方法研究

  • 1. 燕山大学电气工程学院, 秦皇岛 066004;
  • 2. 燕山大学测试计量技术及仪器河北省重点实验室, 秦皇岛 066004
    基金项目: 

    高等学校博士学科点专项科研基金(批准号: 20111333120009)和河北省自然科学基金(批准号: F2012203184)资助的课题.

摘要: 为实现光反馈机理下激光自混合干涉信号相位的精确提取, 本文提出了一种基于经验模态分析(EMD)的方法.首先, 采用EMD算法对含噪的自混合干涉信号进行了降噪预处理, 提取有效的干涉信号.然后在对含有外腔物体运动信息的光反馈相位求解的过程中, 利用希尔伯特黄变换(HHT)原理实时提取每一时刻的瞬时相位, 将其去包裹处理后得到真实相位. 在弱、适度、强光反馈条件下, 分别对基于EMD的相位提取算法进行了仿真研究.最后, 搭建了基于自混合干涉效应的微位移测量实验平台, 进行实验研究.实验结果表明, 利用该方法可以实现对自混合干涉信号的相位提取, 最大误差小于1.6 rad.仿真和实验结果的一致性, 说明了EMD方法的有效性.

English Abstract

参考文献 (17)

目录

    /

    返回文章
    返回