相位干涉仪测向模糊与误差统计分析

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物理实验迈克尔逊干涉仪实验误差分析及结果讨论

物理实验迈克尔逊干涉仪实验误差分析及结果讨论

物理实验迈克尔逊干涉仪实验误差分析及结果讨论在迈克尔逊干涉仪实验中,我们常常会遇到各种误差。

这些误差像是潜伏在黑暗中的鬼魂,时不时就冒出来捣乱。

干涉仪的工作原理其实很简单,光通过分束器后分成两束,经过不同的路径后再重合,形成干涉条纹。

看似简单,实则复杂,误差也不容小觑。

1.1 实验装置的选择是第一步。

不同的光源会影响实验结果。

比如,激光光源比普通灯泡要稳定得多。

稳定的光源能减少波动,提升干涉效果。

可若选择了不适合的光源,结果就可能大打折扣。

光波的波长、相干性,都是我们必须考虑的因素。

1.2 再说说环境因素。

实验室的温度、湿度、空气流动,甚至是地面的震动,都可能对干涉条纹产生影响。

想象一下,如果环境不稳定,干涉条纹会变得模糊不清,结果自然不靠谱。

想要得到准确的结果,就必须让实验室达到理想状态。

有人说,细节决定成败,真是一点没错。

2.1 量测误差也是个大问题。

使用尺子量距离时,人的误差、设备的精度,都会导致结果偏差。

每一次测量,都会带来一些“误差”。

这些误差如果不加以控制,最后的结果就会像一团乱麻,让人无从下手。

2.2 此外,光的干涉效果本身也受限于实验设置。

比如,分束器的角度和位置,如果微微偏差,就可能导致干涉条纹出现不均匀的现象。

精确调节这些参数,是确保实验成功的关键。

万事开头难,但只要抓住了要点,就能事半功倍。

2.3 不要忽视数据记录的重要性。

实验过程中,每一个数据都可能是宝贵的线索。

及时记录,认真分析,这样才能找到问题的根源。

光是观察条纹变化,不够深入。

我们要深入挖掘,找到影响结果的每一个细节。

3.1 在讨论实验结果时,数据分析至关重要。

通过图表,我们能直观地看到误差的趋势,明确哪些因素影响最大。

这种方法不仅简洁明了,还能让我们更清楚地理解实验的最终结果。

数据不撒谎,但我们需要理解它的语言。

3.2 当然,不同实验之间的对比也是很有意义的。

通过对比,我们可以发现各自的优缺点,提升未来实验的设计。

高概率宽带相位干涉仪测向解模糊算法

高概率宽带相位干涉仪测向解模糊算法

间角度关 系进 行 每 级基 线 无 模 糊相 位 差 的获 取 , 得 到最 长基线 的 无模 糊 相 位 误差 , 可 以计 算 出 目 标 的投 射方位 , 此 算 法 通 常称 为 逐 级解 模 糊 干 涉
i n t e r f e r o me t e r , a n e w m e t h o d o f T o t a l —B a s e l i n e —Mi n - R MS E i n w e i g h t e d p r o j e c t i o n s p a c e i s
J l A Ch a o — we n,Z HANG Xu e — s h u a i .L I Ya n — f e i ( S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o n E l e c t r o n i c I n f o r m a t i o n C o n t r o l L a b o r a t o r y , C h e n g d u 6 1 0 0 3 6 , C h i n a ) Ab s t r a c t : Wi d e — b a n d p h a s e i n t e r f e r o me t e r i s a d o p t e d b y t h e n e w g e n e r a t i o n o f f i g h t i n g a i r c r a f t f o r h i g h — p r e c i s i o n d i r e c t i o n in f d i n g .B a s e d o n t h e n o r ma l s o l v i n g a mb i g u i t y lg a o r i t h m o f p h a s e

物理实验迈克尔逊干涉仪实验误差分析及结果讨论

物理实验迈克尔逊干涉仪实验误差分析及结果讨论

实验总结:1.在实际测量中,出现了一下情况:随测量次数的增多,圆心位置发生了变化,这种现象是与理论相悖的,原因是由于M1与M2’未达到完全平行或调整仪器时未调整好,而且圆心偏移速度越快越说明M1与M2’平行度越差。

2.在测量完第一组数据后,反向旋转时会在旋转相当多圈后才会出现中心圆环的由吞吐变吐,这个转变不是立即就完成的,这是因为仪器右侧的旋钮为微调旋钮,使用它对干涉仪的性质改变影响较小,故有吞变吐需要旋转相当一段时间,此时应旋转中部大旋钮,再使用微调,但不要忘记刻度盘调零。

3.两组数据所测得的结果相差较大,这可能是由于测量过程的误差或操作失误所引起的,应尽量避免。

4.实验中还观察到许多现象,如M1上出现很多光斑,其中有亮有暗,同心圆的粗细和疏密变化等等。

但由于理论知识的缺乏,我们尚无法给出上述问题的完美解释,需要我们进一步的学习与探索。

一进行分析讨论。

从数据表格可以看到,在误差允许范围内,测量波长与理论波长一致,验证了这种测试方法的可行性。

误差分析:①实验中空程没能完全消除;②实验对每一百条条纹的开始计数点和计数结束点的判定存在误差;③实验中读数时存在随机误差;④实验器材受环境中的振动等因素的干扰产生偏差。

3)实验结果:经分析,当顺时针转动旋钮时,“吐”出圆环,此时测得一波长,当逆时针转动旋钮时,“吞”出圆环,此时亦测得一波长。

将二者取平均值得测得光的波长:,P=0.95。

5.一个迈克尔逊实验,不但让我领悟到迈克尔逊设计干涉仪的巧妙和智慧,也更让我知道了做实验要有耐心和恒心,哪怕实验再麻烦,也必须坚持不懈,注重细节,这样才能真正地把实验做2.1、为什么白光干涉不易观察到?答:两光束能产生干涉现象除满足同频、同向、相位差恒定三个条件外,其光程差还必须小于其相干长度。

而白光的相干长度只有微米量级,所以只能在零光程附近才能观察到白光干涉。

2.3、讨论干涉条纹吐出或吞入时的光程差变化情况。

答:吞入时,光程差变小。

迈克尔逊干涉仪实验实验误差及总结

迈克尔逊干涉仪实验实验误差及总结

迈克尔逊干涉仪实验实验误差及总结1. 引言迈克尔逊干涉仪,听起来像是个高大上的东西,其实就是用来测量光的干涉现象的一个仪器。

简单来说,它能帮我们观察到光波是如何互相干扰的,像一场光的“舞会”。

不过,光的舞姿并不是总那么完美,实验中常常会有一些小插曲和误差。

今天咱们就来聊聊这个干涉仪实验中的误差和总结,顺便顺便放松一下,别担心,不会让你觉得像上课一样枯燥。

2. 实验设置2.1 仪器组成首先,得说说这台干涉仪的组成。

迈克尔逊干涉仪主要由一个光源、分束器、反射镜和干涉图样接收器构成。

想象一下,光源就像是舞台上的灯光,分束器是个调皮的小家伙,把光分成两束,让它们各自舞动,然后又在接收器上重聚,形成美丽的干涉条纹。

就像两位舞者在舞台汇合,碰撞出火花。

2.2 实验过程在实验过程中,首先要确保所有的设备都摆放得当,光源要稳定,镜子也得清洁得不能再清洁。

光一旦出发,就像小孩子放飞了风筝,不能有丝毫的干扰。

不过,实际操作中,各种因素都可能影响到实验结果,比如振动、温度变化、甚至是空气的流动,都可能让这些光束的舞蹈变得有些失控。

3. 实验误差分析3.1 误差来源咱们说到误差,首先要明白,误差可不是小事。

它可以来自多个方面。

首先,环境的影响,比如温度、湿度,这些就像是天气变化让舞者不知所措,容易导致光速的微小变化。

另外,镜子的平整度、光源的稳定性、以及分束器的质量等,都是影响干涉条纹清晰度的“幕后黑手”。

想象一下,如果镜子不是完全平整,那干涉图样就会模糊,甚至完全消失,就像舞台上的灯光突然熄灭,观众们都懵了。

3.2 误差的修正不过,别担心,聪明的科学家们总是能找到办法来修正这些误差。

首先,可以通过改进仪器的设计来减少外部干扰,比如在实验室里安装防振设备,或者使用更稳定的光源。

此外,使用更精密的仪器,比如高品质的反射镜和分束器,也能大大提高实验的准确性。

还有,记得定期校准设备,就像给舞者调音,让他们在舞台上更加协调。

4. 总结最后,迈克尔逊干涉仪的实验其实就像是一场光的舞会,虽然过程中可能会出现各种误差,但只要咱们认真对待,努力去修正,就能让这场舞会变得更加精彩。

基于相位干涉仪测向的定位模糊区计算

基于相位干涉仪测向的定位模糊区计算

( 上接第 140页 )
( 1) 计算测量数据的概率分布, 与假定的一组
分布进行比较, 确定匹配最好的分布; ( 2) 采用最大期望算法对参数 K进行估计。
但以上两种方法比较耗时, 不适于工程应用, 后来又出现易于实时估计的参数估计方法 [ 5] 。
方法 l 接收信号为: g ( t) = V + v( t )
摘 要 采用相 位干涉仪测向原理的雷达对抗侦察设备, 对辐射 源进行 无源定 位时, 定位模 糊区的 计算方法、过 程及 结果。计算过程中对一些参数 进行了简化和忽略, 只计算单基线的相位干涉仪的定 位模糊区, 得 出获得最 小定位模糊 区时 的测向角度。
关键词 交叉定 位; 定位模糊区; 相位干涉仪 中图分类号 TN 974
Abstrac t anoma lous p ropaga tion may be appeared,
w hile rada r e lectrom agne tic wave propagat ing in the a t
m osphere. Especia lly w hen the re is a tm ospher ic duct in
4 结束语
本文对单基线相位干涉仪的定位模糊区的计 算方法进行了阐述, 给出了计算过程、结果和定位
模糊区面积相对值的关系曲线, 并且做了比较, 得 出了获得最小定位模糊区的测向角度。我们在计 算时, 仍然对一些变量进行了忽略。可以进一步地 精确计算, 以得到更加准确的数值。
参考文献
[ 1] 林象平. 雷达 对抗原 理 [ M ]. 西安: 西北 电讯工 程 学院出版社, 1985
by W ang J iangang
Abstrac t The ca lcu la tion m ethod, process, and re su lt

用一维集算法解相位干涉仪测角模糊

用一维集算法解相位干涉仪测角模糊

用一维集算法解相位干涉仪测角模糊作者:王鹏飞来源:《电子技术与软件工程》2017年第04期摘要针对相位干涉仪测角模糊问题,传统的长短基线解模糊方法存在着局限性。

本文用一维集算法解角度模糊,结合典型工作条件开展仿真计算。

结果表明,可有效解出测角模糊,并对基线长度没有特殊要求,算法简单,对于工程应用具有较高的价值。

【关键词】一维集算法相位干涉仪角度模糊解模糊相位干涉仪在宽带超宽带的系统应用中具有测向精度高的优点,在侦察和被动雷达领域得到了广泛应用。

干涉仪的原理是利用天线所接收的回波信号之间的相位差来进行测角,相位差的准确与否直接关系着测角的精度。

但由于鉴相器只能测量2π范围内的相位值,在相位干涉仪测向系统的工程实现中经常会遇到相位模糊问题,即鉴相器输出的相位差往往与实际的天线之间的相位相差2π的整数倍,所以仅从鉴相器获得的相位差是一个存在模糊的不准确信息,这样就导致了测角模糊。

因此,解模糊技术就成为了相位干涉仪测向系统工程应用中所需解决的关键问题。

传统干涉仪解模糊的方法是合理配置长短基线,利用长基线干涉仪保证测角精度,短基线干涉仪扩大单值测角视场。

为了进行解模糊,要求两个基线长度要满足互质关系,如果当相位误差较大且模糊值较多时,无法正确解模糊。

另外,随着信号频率的提高,要求的最短基线长度也越短。

受到天线尺寸和测角精度的限制,传统的方法已无法满足信号测角解模糊的需要。

本文将雷达系统解距离模糊的一维集算法引入干涉仪测角系统,提出了一种解角度模糊的新算法,并通过仿真验证了所提出算法的有效性。

1 一维集算法原理一维集算法的实质是用穷举法解同余方程组,计算时不需要对最大无模糊角度区间和模糊角度测量值进行量化,最早应用于解距离模糊,经过改进后可以解角度模糊。

一般地,假设雷达的频率是f,光速用c表示,所选择的基线1长度为d1,基线2长度为d2,P1为基线1对应的最大无模糊角度,P2为基线2对应的最大无模糊角度,M1为基线1对应的模糊角度测量值,M2为基线2对应的模糊角度测量值,T1j为基线1所有可能的角度测量值,T2j为基线2所有可能的角度测量值,MAX为目标雷达最大可能的方向角,MIN为目标雷达最小可能的方向角。

干涉式测向方法的误差的产生分析及消除

干涉式测向方法的误差的产生分析及消除

⼲涉式测向⽅法的误差的产⽣分析及消除2019-04-26摘要:⼲涉式测向⽅法简介,从测向原理、造成误差的原因多⽅⾯进⾏了深⼊剖析,对于⼲涉式测向产⽣的误差问题,采⽤天线转换连接、增加校正参数的⽅法,验证后获得较好的结果,能够在⼯程实现上解决测向存在的误差。

关键词:⼲涉式测向;伪距测量;基线测量;误差消除⼲涉式测向作为⼀种精确的⽆线电测向⽅法,⼴泛应⽤在军事、科研领域。

利⽤统⼀发射源发射信号,到接收终端统⼀天线阵中两根接收天线的时间差,和这两根天线之间的间距,通过三⾓公式求解,进⽽得到相对⾓,实现相对定位。

1 ⼲涉式测向原理⼲涉式测向原理图如图1所⽰,设两天线的间距为d,以天线连线⽅向为⽅位基准。

当被测⽬标发射源远离测向系统时(天线R0远⼤于d),及发射源到两个测向天线传播⽅向近似于平⾏,两个测向天线接收的⽬标回波路径差ΔR与⽅向⾓θ、基线长度d的关系为ΔR=R2—R1=d sin θ(1)sin θ=■θ=arcsin■式中:ΔR—⽬标回波分别到达两天线的距离差;R2—⽬标到测向天线2的距离;R1—⽬标到测向天线1的距离。

则θ值可以得出,θ即为两根测向天线连线垂线与⽬标点之间夹⾓。

⼲涉式测向原理是依靠测量⽬标到两测向天线的路径差ΔR,达到测量⽬标⽅向⾓的⽬的。

2 ⼲涉式测向的误差分析⼲涉式测向根据原理分析可能引起测向误差的原因有如下⼏点:(1)伪距测量误差⼲涉式测向的根本在于准确测量⽬标点到两根测向天线的路径差ΔR,及准确测量两根天线接收到的⽬标点发射信号的时间差Δt,根据下式:ΔR=cΔt(c为⽆线电波在空⽓中的传播速度,近似为3×105 km/s);在接收机中以测向天线1所接收到的信号时刻t1计算,接收机时钟在t时刻产⽣⼀个相同的编码测距信号,这个复现的码在时间上移动,⼀直到与测向天线2收到的测距码产⽣相关为⽌,则两根测向天线接收到的测距码和接收机产⽣的复现码相关过程的时间差即为Δt。

某干涉仪测向系统的测向精度影响因素及相位校准研究

某干涉仪测向系统的测向精度影响因素及相位校准研究

www�ele169�com | 53电子测量0 引言电子战是确保己方使用电磁频谱、同时阻止敌方使用电磁频谱。

电子战最基本的任务之一是提供作战威胁态势情报。

电子对抗侦察本质上就是用于探测、识别并定位威胁源。

而无线电测向是实现威胁源定位的前提条件。

通过截获无线电信号,进而确定辐射源所在方向的过程,称为无线电测向。

测向是电子对抗侦察的重要任务,它可以为辐射源的分选和识别提供可靠的依据,为电子干扰和摧毁攻击提供引导,为作战人员提供威胁告警,为辐射源定位提供参数。

干涉仪测向误差与天线的测向系统的干涉仪基线长度选择、射频通道的相位一致性、测频精度等密切相关。

某电子侦察系统,采用5路干涉仪测向体制。

本文从干涉仪测向的基本原理分析影响干涉仪测向精度的影响因素,而后通过设计校准系统,通过通道校准,减少了多通道的相位误差,增加了干涉仪测向系统稳定性。

1 干涉仪测向基本原理及误差分析■1.1 单基线干涉仪测向原理干涉仪测向是通过测量位于不同波前的天线接收信号的相位差,通过转换处理得到辐射源的方位。

一般情况下,测向设备只需得到来波的方位角就够了,一维线阵干涉仪天线就可以实现。

但是在对空中目标、短波天波信号等测向的场景下,测向设备要求具备对入射波的方位角和俯仰角同时测向的能力,需要二维干涉仪天线阵测向(即所有的测向天线阵元都在一个平面内)。

二维阵的测向误差可以由一维线阵类比。

最基本的单基线干涉仪测向由两个天线通道组成,如图1所示,两个天线之间的物理距离d 称为干涉仪基线。

假设辐射源距离天线足够远,满足天线的远场条件。

辐射源与天线的法向方向夹角为θ,辐射源电磁波到达两个天线的时间就有先有后,存在相位差。

它到达两个天线的相位差为:2sin d πφθλ=(1)式中,λ为信号波长,d 为干涉仪天线基线,即两天线的物理距离。

如果两个接收机信道的响应完全一致,两个信道输出信号的相位差仍为φ,再通过鉴相器输出的相位差信息:cos sin Uc Us ϕϕ=Κ=Κ (2) 1tan Us Uc φ−= (3)K 为系统增益。

干涉式测向方法的误差的产生分析及消除

干涉式测向方法的误差的产生分析及消除
o he ro Ole i t b i he f t e r r C l n o eng t wa f i e f r mee r c in fnd n .t d pt h y bo t ntnn h g i y o ntre o tr die to i igI a o s t e wa s a u a e a s c an e
L n IPe g
( h a x F n h oEe t ncJit tc O,t , h a x b oi 7 1 0 , c ia S a ni e gu lc o i on s kC . d S an i aj 2 0 6 r o L hn )
Ab t a t T e r c e ie a re n r d c in b u h w y f i tre o tr d r c in f d n , n ls s h sr c : h at l i gv s b if i t u t a o t t e a o n ef r mee i t n i g a ay e t e o o e o i p n i l fd r c in fn i g n h e s n o h ro o si o b i gT e p r o e i t a o s l e t e p o l m i r cp e o i t i d n d a d t e r a o ft e er rc me n t en . h u p s s h t ov h r b e e o t
干涉式测向产生的误差 问题 ,采用天线转换连接 、增加校正参数的方法 ,验证后获得较好的
结果 ,能够在 工程 实现 上解 决测 向存 在 的误 差 。
关键 词 :干 涉式测 向 ;伪距 测量 ;基 线测 量 ;误 差 消除

内场干涉仪测向误差分析及相位误差校正方法

内场干涉仪测向误差分析及相位误差校正方法

△ 甄1 △
A ~
( 4 )
图 2 内场 干 涉仪 测 向相位 误 差校 正 示意 图
分 析 式 ( ) 以得 到如 下结 论 : 4可
( )测 向精 度 和入射 角 0有关 。 当入射 角 与天线 1 视轴 一致 ( 0 ) , 向误 差最 小 ; 0= 。 时 测 当辐射 源 的到 达 角 与天线 的基 线 一 致 ( = 0 ) , 9 。 时 由于 cs o0:0 很 小 , 的相 位误 差 △ 都 将 造 成 非 常 大 的测 角 误 差 , 而导 从 致测 向不 可信 。因此 , 在保 证 测 向精 度 的前 提下 , 涉 干
对 干涉仪 而 言 , 场 条 件 下 接 收信 号 波 前 近 似 为 远 平 面波 , 对其 影 响较 小 。但 是 , 内场 测试 时 , 于 近 在 属
场 条件 , 到达 干涉 仪 天 线 的信 号波 前 由平 面 波 变 成 球 面波 , 会对 干涉 仪 的测 向造成 影 响 。 将 ( )远 场条 件下 干涉 仪 天线接 收 信号 的波 程 1
0 引 言
随着新 技术 、 体 制 在 雷达 侦察 设 备 中 的广 泛 应 新 用, 侦察 设 备 的测 向精 度 不 断 提 高 … 。对 于 采 用 干 涉 仪 测 向体制 的雷 达 侦察 设 备 , 内场 进 行 测 向精 度 评 在 估 时 , 试验 条件 限 制 , 多 情 况 下 , 试 距 离 难 以 满 受 很 测 足 被 测 天线 的远 场 条 件 , R > D / 的条 件 _ 。近 即 2 A 2 ] 场 条件 下测 试会 给 干涉 仪 引 入 相 位 误 差 , 而 对 干 涉 从 仪 测 向精度 指标 的考 核 带 来 一 定 的影 响 , 低 测 量 结 降

一种改进的多基线相位干涉仪解模糊算法

一种改进的多基线相位干涉仪解模糊算法

一种改进的多基线相位干涉仪解模糊算法居易;张学成;邵文建【摘要】针对多基线相位干涉仪的相位模糊问题,提出了一种基于参差基线解模糊算法原理的改进解模糊算法.该算法具有计算量小、适合实时计算以及正确概率高的优点,并通过算法复杂度计算以及正确概率仿真验证了上述结论.【期刊名称】《舰船电子对抗》【年(卷),期】2018(041)004【总页数】4页(P62-65)【关键词】多基线;相位干涉仪;参差基线;解模糊【作者】居易;张学成;邵文建【作者单位】中国船舶重工集团公司第七二三研究所,江苏扬州225101;中国船舶重工集团公司第七二三研究所,江苏扬州225101;中国船舶重工集团公司第七二三研究所,江苏扬州225101【正文语种】中文【中图分类】TN9710 引言无源定位技术是电子战侦察系统中的关键技术,而对辐射源的精确测向是实现准确定位的前提条件,因此精确测向对电子战侦察系统具有非常重要的意义。

在现有的测向体制中,干涉仪测向具有精度高、结构简单、观测频带宽的优点[1-3]。

受阵元本身物理尺寸的限制,在最小半波长的空间内无法安装2个阵元,只能采用阵元间距大于半波长的几何配置,并且多基线相位干涉仪测量相位存在周期性,因此会带来相位干涉仪的相位差模糊问题[4]。

如果在解相位模糊时得到错误的模糊数,会导致测向误差超差,因此解模糊是多基线相位干涉仪测向的关键问题。

本文基于参差基线解模糊算法原理[5],利用最长基线鉴相精度,提出了一种解模糊的改进算法。

与传统的解模糊算法相比,其具有计算量较小、适合实时计算以及正确概率较高的优点,适合工程应用。

1 多基线干涉仪测向原理设N元天线组成的一维相位干涉仪阵列[6]如图1所示,相邻阵元间的基线长度分别为D 1,D 2,…,D n,雷达信号的波长为λ,则基线D n的相位差Φn为:当D n>λ/2时,会出现相位模糊,理论测量相位差ϕn为:式中:k n为基线D n的模糊数。

通过相位差Φn,就可以得到信号的入射角θ。

一种干涉仪测向解模糊的方法

一种干涉仪测向解模糊的方法

95电子技术Electronic Technology电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering示。

而家属或医护人员可通过远程终端(手机或电脑),使用键鼠或触屏点击的方式进行终端操作。

设备自带的高清摄像头组件,则可通过互联网,随时随地连接到脑电信息沟通系统,辅助视频互动。

4.5 视觉刺激模块视觉刺激模块采取SSVEP-BCI 脑电范式。

稳态视觉诱发电位作为BCI 系统常使用的一种信号范式,它是在人眼受到固定频率超过3.5Hz 的视觉刺激时,大脑皮质活动将被调动,导致类似于刺激的周期性节律活动。

SSVEP-BCI 通过固定频率的闪烁刺激诱发。

而诱发产生SSVEP 信号的视觉刺激源通常包括光刺激源、图形刺激源以及模式翻转刺激源。

依照具备多目标、多任务的非侵入BCI 模式的使用场景,本文系统采取常见的LCD 型刺激源硬件,更易于编程设计刺激形状和刺激颜色等条件。

但LCD 型刺激源产生的刺激频率受到LCD 屏幕刷新率的限制。

为了避免两种刺激频率难以区分,编程设计的刺激频率不应为倍数集合,并且设计的刺激频率也应该大于4Hz [5]。

此外,由于过多检测对象需要极高的识别精度,所以本文系统每层设计不多于五个刺激源图像。

比如,如图8所示,设置“帮助”、“沟通”和“娱乐”,分别以29.95Hz 、14.98Hz 和5.99Hz 的频率闪烁,界面右侧则是专注度指标尺和返回键。

5 结束语立足于解决语体失能患者与外界的沟通难题,本文设计与实现了一种基于TGAM 模块的脑电信息沟通系统。

该系统采用美国神念科技的TGAM 芯片,基于SSVEP-BCI 脑电范式,完成了从脑电信号采集,到脑电信号处理分析,以及脑电信号运用的一整套脑波控制的标准化流程,实现了将脑波“意念”转化为他人可直观解读的个人需求信息或意愿信息的目的。

语体失能病患能够通过该脑电信息沟通系统,与外界进行有效交流。

基于相位干涉仪测向系统的相位误差分析

基于相位干涉仪测向系统的相位误差分析
c e s he ph s r or w h c a e i t ui nc e ni g i h c ua n i e i pp ia i n r a e t a e e r . i h h s d fnie g da em a n n t e a t le g ne rng a lc to . Ke r s pha e i t re o e e ; ha e e r ; ie to i i y t m ; c ur c y wo d : s n e f r m t r p s r or d r c i n fnd ng s s e a c ay
0 引 言
在 相 位 干 涉 仪 测 向 系 统。
波信号 之间 的相 位 差 进行 测 角 , 位差 的准 确 与 否 相 直接关 系着测 角 的准 确性 , 整个 测 向 系统 的测 向 对
效 果 影 响 显 著 。 因 此 , 证 相 位 差 的 准 确 性 和 精 确 保
基 于 相位 干 涉仪 测 向系统 的相位 误 差分 析
吴宝东 , 陈 舒
( 舶 重 丁 集 团 公 司 7 3所 , 州 2 5 0 ) 船 2 扬 2 0 1
摘 要 : 了单基线相位十涉仪测 向的基本原理 , 介绍 分析了相位干涉 仪测 向系统相位误差 产生的原 冈, 从相位十涉仪
测 向 原理 出 发 阐述 了方 位 面 基 线倾 角 和 俯仰 面基 线 倾 角对 相 位 误 差 的影 响 , 给 出 了 其 与 相 位 误 差 的 对 应 关 系 , 并 提
性成 了相位 干涉 仪测 向系统 的关键 所在 。本文 在分
析 干 涉 仪 测 向 系 统 原 理 的 基 础 上 , 各 个 环 节 可 能 对 存 在 产 生 相 位 误 差 的 原 因 进 行 了 分 析 , 着 重 分 析 并 了基 线 方 位 面 倾 角 和 俯 仰 面 倾 角 对 相 位 误 差 的 影

物理实验迈克尔逊干涉仪实验误差分析及结果讨论

物理实验迈克尔逊干涉仪实验误差分析及结果讨论

物理实验迈克尔逊干涉仪实验误差分析及结果讨论嘿,伙计们!今天咱们来聊聊那个让无数物理学家头疼的问题——迈克尔逊干涉仪实验。

这个实验可是物理学里的“经典”大戏,但你知道吗?它可不仅仅是个展示光的神奇魔法的地方,还是我们探索宇宙奥秘的一把钥匙呢!得说说这个迈克尔逊干涉仪到底是啥玩意儿。

简单来说,它就是一个利用光的波动性来进行测量的小神器。

想象一下,你手里有个小镜子,对着阳光一照,就能看到漂亮的干涉条纹。

但是啊,这玩意儿可不是随便玩玩的,你得精确控制光源、镜子的位置和角度,还得小心翼翼地调整观察的角度,才能看到那些神奇的干涉图案。

说到误差分析,那可是实验的灵魂啊!就像咱们做数学题,错了一步就得从头再来。

在迈克尔逊干涉仪实验里,误差可能来自好多地方,比如光源不稳定、镜子脏了或者没调好位置。

这些小问题都可能让结果变得模糊不清,甚至完全跑题。

所以啊,做实验的时候,一定要细心检查每一个细节,确保一切都按计划进行。

结果讨论嘛,那就是对实验数据进行分析和解读的时刻啦。

你得学会从一堆数字中找出规律,看看是不是跟理论相符。

有时候,数据会告诉你很多意想不到的事情,比如光的速度比我们想象的要快,或者光在不同介质中传播的速度是不一样的。

这些发现让我们对光的理解更加深入,也让我们能更好地利用光来造福人类。

当然了,说到实验的乐趣,那还得提提那些有趣的发现。

比如,科学家们发现了一种叫做“双缝实验”的现象,它告诉我们光是如何像雨点一样洒向四面八方的。

还有啊,迈克尔逊干涉仪实验让我们看到了光的波粒二象性,就像是光有双重性格似的。

这些发现不仅让我们对物理世界有了更深的理解,还让我们对科学充满了好奇和热情。

我想说的是,虽然迈克尔逊干涉仪实验听起来有点复杂,但它其实挺好玩的。

只要我们用心去做,就会发现其中的乐趣无穷无尽。

而且啊,每次实验都能带给我们新的惊喜和发现,这种感觉简直太棒了!所以啊,下次再做实验的时候,记得多观察、多思考、多记录。

物理实验迈克尔逊干涉仪实验误差分析及结果讨论

物理实验迈克尔逊干涉仪实验误差分析及结果讨论

物理实验迈克尔逊干涉仪实验误差分析及结果讨论迈克尔逊干涉仪,这个名字听起来就像科学家的专属玩具。

其实,它是探索光波性质的一把利器。

干涉现象令人惊叹,让我们深入其中,看看这个实验背后的误差分析和结果讨论。

一、实验原理1.1 干涉的基本原理光波就像潮水,一波接一波。

当两束光相遇时,若相位相同,它们会相互叠加,形成明亮的条纹;若相位不同,则会相互抵消,变得暗淡。

想象一下海浪撞击岸边,有时波涛汹涌,有时却静若处子,这就是干涉的魔力。

1.2 干涉仪的构造迈克尔逊干涉仪的构造简单却精妙。

它由分束器、反射镜和屏幕组成。

分束器像个调皮的孩子,把光分成两条路径。

反射镜则是守护者,确保光线顺利回归。

最后,屏幕捕捉到这些光波的交响曲,形成美丽的干涉条纹。

二、误差分析2.1 设备误差实验设备的精确度直接影响结果。

若分束器有微小瑕疵,光线的分离就会受影响,导致条纹模糊。

这就像一部老旧的相机,拍出的照片总是有点糊,遗憾吧。

2.2 环境因素温度、湿度和空气质量都可能影响光波的传播。

比如,在不同的温度下,空气的折射率会变化。

就像夏天和冬天的风,各有各的性格,光波在其中穿行的感受也大相径庭。

2.3 操作误差实验人员的操作也是不可忽视的因素。

轻微的手抖、视角的偏差都会导致结果的不准确。

我们都知道,细节决定成败,尤其是在这种微观世界中,每个动作都至关重要。

三、结果讨论3.1 条纹的稳定性稳定的干涉条纹意味着实验成功。

它们的明暗变化如同音乐的节奏,优雅而动人。

理想情况下,条纹应当清晰而整齐,然而,实际实验中却常常因误差而显得杂乱无章。

3.2 数据的可靠性在收集数据时,要确保每次实验的条件尽量相同。

数据的可靠性是实验成功的关键,就像建房子需要坚实的地基。

若数据不稳定,最终的结果也无法令人信服。

四、总结迈克尔逊干涉仪的实验是一场光的盛宴,充满了挑战与惊喜。

通过仔细的误差分析,我们能更好地理解实验结果的深意。

科学探索就像一段旅程,有时我们会迷失,但每一次探索都让我们更接近真理。

一种干涉仪测向解模糊的方法

一种干涉仪测向解模糊的方法

一种干涉仪测向解模糊的方法干涉仪是一种重要的测量仪器,可以用于测量物体的大小、形状、位置和运动等多个参数。

然而,由于测量时可能存在多径效应、多普勒效应等误差,会导致信号解模糊,使得精度降低。

因此,对于如何解决干涉仪测向解模糊问题,一直是研究热点。

目前,常见的干涉仪测向解模糊方法有信号处理方法和系统设计方法。

其中,信号处理方法主要包括脉冲压缩技术、多普勒频率偏移技术和FFT 滤波技术等;系统设计方法则包括基于相控阵技术的干涉仪设计和改进干涉仪物理结构的方法。

一、信号处理方法1、脉冲压缩技术脉冲压缩技术是一种有效的解决干涉仪信号解模糊的方法。

该技术是通过设计一组矩形窗口函数,将信号在时域中进行压缩,使其在频域中得到展宽,从而提高信号的信噪比和分辨率。

具体实现步骤为:首先,干涉仪测量到的信号是一组宽度较大的正弦波,通过设定一组窗口函数来进行脉冲压缩,将信号在时域上进行压缩,然后在频域上实现展宽,使得信号的时间宽度和频率带宽成反比例关系。

这样,就可以在保持较好的时间分辨能力的同时,提高测量精度。

2、多普勒频率偏移技术在干涉仪测量过程中,对于高速运动的物体,存在多普勒频率偏移现象,这会导致解模糊问题。

因此,在测量高速运动物体时,需要采用多普勒频率偏移技术来消除多径效应,从而提高信号分辨率。

具体实现步骤为:在信号处理过程中,可以通过改变激光束发射和接收的频率,来产生多普勒频率偏移,从而消除多径效应。

这样,就可以提高信号的可靠性和精度。

3、FFT 滤波技术FFT 滤波技术是一种常见的信号处理技术,在干涉仪中同样可以用于信号去噪和解模糊。

该技术基于傅里叶变换原理,将时域信号转化为频域信号,并利用滤波器来滤除噪声和多径效应,从而实现信号解模糊。

具体实现步骤为:首先,通过傅里叶变换将信号从时域转换到频域,然后利用滤波器滤除噪声和多径效应。

最后,通过逆傅里叶变换将频域信号恢复成时域信号,以完成对信号的解模糊处理。

二、系统设计方法1、基于相控阵技术的干涉仪设计基于相控阵技术的干涉仪设计是一种新型干涉仪测向解模糊的方法。

干涉仪测向解模糊方法

干涉仪测向解模糊方法

干涉仪测向解模糊方法
做干涉仪的测向解模糊,对测量学家来说是一项重要任务,可以为后续进行特定轨迹设计带来重要的数据支撑。

它涉及到相位计算、数字计算等操作,并且成果的数值比较大,要求行之有效的方式,使测量过程尽可能地快速准确。

因此,关于如何有效地解决干涉仪测向解模糊问题,已经引起了测量学家的极大关注。

1、三点法:即三部分方位角分别求取,相加即可得到总方位角。

三点法虽然在测量中非常常用,但仍有解模糊的问题。

2、最小二乘法:利用坐标系与其他应用求解函数的系数,改用于解干涉仪测向解模糊问题,被称为最小二乘法。

这种方法,更加准确,但计算时间较长,占用较多计算机处理能力。

3、模糊反解法:该法采用模糊计算,配合一些特定算法,可以在特定条件下反向解决问题,可以较快求得解模糊坐标φ。

二、改进法
1、模糊随机搜索法:即利用模糊计算的基本原理,将随机搜索和模糊计算结合起来,以搜索性质的方式,寻找可行的解决方案,进而求出φ的合理值。

2、理综合优化模糊解模糊法:即利用优化模糊算法,根据单位误差约束或最大化准则求取最优解,从而获取干涉仪测向解模糊坐标φ。

3、模糊神经网络法:采用模糊理论、搜索算法以及神经网络相结合,以实现参数优化,求取较为精确的解模糊坐标φ。

总之,干涉仪测向解模糊是一个重要的任务,得到解决需要考虑现有的多种方法。

上述三类解决方法都有其不同的优势。

在实际的测量中,以上的方法可以各自尝试,取最适合的一种,并进行更进一步的研究和应用。

干涉仪测向系统误差分析

干涉仪测向系统误差分析

图 1 波长 测 量 误 差 对 不 同 频 率 的 影 响 22 线 长度 的选择 .基 选择合适的基线 长度在干涉仪测向 中非常重要 : 面基 线太 一方 长, 测向误差很小 , 但会引起多方位 、 多频率的测 向模糊 ; 另一方面 基线太短 , 相位误差增大 , 而且互耦 影响加大 。 我们既不能 因其小巧 轻便就 一味追捧窄孑径的测向天线 , L 也不能错误地认为测 向天线的 孔径越 宽越好 。 对 于工作频段较窄 的测 向天线 , 实现宽孔径的要求容易满足 。 相位 噪声误差和相位 失衡 误差三种误差 造成 的。 而对于工作频段 较宽 的测 向天线 , 却难 以满足整个频段都是宽孔径 测量误差 , 由于现在 的A/ D器件的位数 可以做的很高 , 很容 易选 到满足 的要求 。 即使 称之为宽孔径 的测 向天 线, 仅在工作频率 的高端 是宽 使用要求的A/ 器件 , D 因此 由量化误差 引起的相位测量误差的影响 孑径 的 , L 而在 工作频率 的低端是窄孔径 的。 通常可 忽略不计 。 22 1基线 选 择 过短 的直接 影 响 .. 相 位干涉仪测向系统的测 向精度与接收信号的信噪 比有很大 因为 受 到两方 面 的制 约 , 只单 纯讨 论基 线 长度 和波 长 比值
通信 技术
术 一 用
干涉仪测向系统误差分析
李华龙
( 中电科技集 团5 所 河北石家庄 00 8) 4 50 1
摘 要 : 文根 据 干 涉仪 测 向 系统 的测 向原 理 , 本 对基 线 的选 择进 行 了分析 , 出 了影响 测 向结果 的 各项 因素 。 列 分析 了在 试验 条 件 允许 的情 况下, 增加 目标和 测 向 系统 间距 离 , 有 助 于从 多个方 面减 小测 向误 差 , 出了减 小测 向误 差 、 高测 向精 度 的 方法 , 得 了 良好 的试验 结 果 。 将 提 提 取

一种基于统计分析的解定位模糊方法

一种基于统计分析的解定位模糊方法

一种基于统计分析的解定位模糊方法陆安南;周琦;尤明懿【摘要】针对相位测量定位系统是否正确解辐射源位置模糊的判别问题,提出了基于相位差拟合误差均值与方差假设检验的统计判断方法,以逐步剔除错误解;对于剩余的正确辐射源位置估计,给出了提高定位精度的统计处理方法和辐射源位置估计的置信椭圆.仿真试验结果表明,提出的解模糊方法能有效降低将错误解判别为正确解的误判比例,定位结果的统计处理方法可以提升定位精度并缩小置信椭圆.所提方法对于促进相位干涉仪系统的实际应用具有积极意义.【期刊名称】《电讯技术》【年(卷),期】2016(056)001【总页数】4页(P50-53)【关键词】卫星平台;辐射源定位;相位差;解模糊;统计分析法【作者】陆安南;周琦;尤明懿【作者单位】通信信息控制和安全技术重点实验室,浙江嘉兴314033;中国电子科技集团公司第三十六研究所,浙江嘉兴314033;中国电子科技集团公司第三十六研究所,浙江嘉兴314033【正文语种】中文【中图分类】TN911.7由于卫星平台限制和噪声影响,定位系统存在相位差模糊、测向模糊(多个方向无法唯一选择)和错误解模糊(错误选择了一个方向)问题[1],基于这样的模糊或错误解模糊数据亦可能定位模糊(多个位置无法唯一选择)或错误解定位模糊(错误选择位置,一般远大于测量噪声引起的距离误差)。

当前关于无源定位系统解定位模糊的研究集中于多站时差定位方法与各种单站定位方法[2-3],研究的主要内容可分为两类:一是如何消除由于定位方程多解性引起的模糊;二是如何消除由于重频信号时差配对模糊、相位差模糊等定位方程输入不确定引起的模糊。

某些情况下,采信错误解定位模糊的结果带来的损失远较放弃正确解定位模糊结果的损失大,但是关于判断解定位模糊是否正确方面的研究尚未见到。

鉴于此,本文根据文献[2-3]所述的定位处理方法,研究其是否正确解定位模糊的判别问题,提出基于相位差拟合误差均值与方差假设检验的定位无模糊判断方法,该判断方法的显著性水平(对应于误判风险)可根据不同应用需求灵活优化。

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tion method in reducing misjudgment rate and the validity of the method f or a na lyzing direction f ind ing error.
K ey w ords:satellite;direction finding;phase difference; ambiguity
0 引 言
由于卫 星平 台 限制 和 噪声 影 响 ,测 向 系统 存 在 相 位 差模 糊 、测 向模糊 (多个 方 向无 法 唯 一 选择 )和 错 误 解模 糊 (错 误 选 择 了 一个 方 向 )问 题 ¨ 。干 涉 仪测相位差测 向体制普遍应 用于低 轨无源测 向系 统 ,是 一种 重 要 的 测 向体 制 。 当前 关 于 相 位 差 干 涉 仪解模糊 的研究主要集 中于解 由于逆三角函数多解 性 导 致 的 长 基 线 干 涉 仪 测 向 模 糊 问题 。例 如 ,文 献 介 绍 了 长 短 基 线 法 和 有 模 糊 的 分 数 阶基 线 比 解 模 糊 法 ,文 献 介 绍 了 虚 拟 基 线 解 模 糊 法 ,文 献 提出了立体基线法 ,文献 提 出一种正交长基 线 匹配解 测 向模 糊 的 方 法 ,并 建 立 了该 方 法 正 确 解
收稿 日期 :2017—12-25 修订 日期 :2018-024)1 基金项 目:国家 自然科 学基金 (61471309)
2018年第 1期
陆安 南等 :相位干涉仪测 向模糊 与误差 统计 分析
43
一 甚 【)瓣 暮
5 对 应 真实 4 3 2 辐射O源 位 置 ,否 则 存 在该 显著 性 水 平 下 无
Statistical Analysis of Am biguity and Error for Emitter Direction Finding Based on Phase Interferom eter
LU An-nan .YOU M ing—yi (No.36 Research Institute of China Electronic Technology Cporation,Jiaxing Zhejiang 314033,China)
1 测 向解 模 糊 显 著 性判 断
法分 辨 的测 向模 糊 ,则 此
多 基 线 干 涉 仪 测 向方 法 具 有 一 定 的 解 模 糊 能
设 测 向系 统对方 位 为 (0, )的辐 射 源进 行 了测
测 向模糊 的概 率模 型 。 某 些情 况 下 ,采 信 错 误 解 测 向模 糊 的结 果 带 来
的损 失远 较放 弃 正 确解 测 向模 糊 结 果 的损 失 大 ,但 是关 于判 断解 测 向模 糊是 否 正确 方 面 的研 究 尚未见 报道 。本 文 就 多 基 线 干 涉 仪 测 向 方 法 ,研 究 其 是 否 正确 解 测 向模 糊 的 判 别 问 题 ,提 出基 于 相 位 差 拟合误差均值与方差假设 检验 的测 向无模糊判 断 方法 。该 判 断 方 法 的 显 著 性 水 平 (对 应 于 误 判 风 险 )可 根 据 具 体应 用 需 求 优 化 选 择 。 此 外 ,根 据 实 际应 用 需 求 ,开展 正 确 解 模 糊 后 的 测 向 误 差 分 析 , 提 出 了 真实 辐 射 源 方 向 落 入 方 向锥 角 范 围 的 概 率 估计 的方法 。仿真试验验证 了本文提 出 的正确解 模糊 判 别 方 法 的 有 效 性 与 误 差 分 析 方 法 的 正 确性 。
Abstract:A statistical analysis method of resolving ambiguity for emitter direction f inding based on multi— baseline interferometer is put forward,using hypothesis testing of mean and variance of the f itting errors of phase differences. In addition,the direction f inding error is further analyzed provided the ambiguity is correctly resolved. The extensive simulation resul ts verify the effectiveness of the proposed ambiguity resolu—
(中国电子科技集 团公 司第三十六研 究所 ,浙江 嘉兴 314033)
摘 要 :针 对 多基 线干 涉仪 测 向 系统 是 否正 确解 测 向模糊 的判 别 问题 ,提 出一种基 于相 位 差拟 合误 差 均值 与 方差假 设检 验 的统 计判 断 方 法 ,进 一步 给 出了正确 解模 糊后 的 测 向误 差分析 ,并仿 真试验 验 证 了解模 糊 方法 减低误 判 比例 的 有效 性 与误 差分析 方 法 的正确 性 。 关 键词 :卫 星 ;测 向 ;相 位 差 ;模 糊 中图分 类 号 :TN911.7 文 献标 识码 :A 文章 编 号 :1673-5692(2018)01-042-05
第 1期 2018年 2月
中橱谚;舛譬研宪瞎J譬租
Jour nal of CAEIT
Vo1.13 No.1 Feb. 2018
doi:10.3969/j.issn.1673-5692.2018.01.008
相 位 干 涉 仪 测 向模 糊 与 误 差 统 计 分 析
陆 安 南 ,尤 明 懿
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