通过振幅调制和整体重构来进行激光自混合干扰计的位移传感
Yidan Huang1, Wenzong Lai1, Enguo Chen1,2
1National & Local United Engineering Laboratory of Flat Panel Display Technology, College of Physics and Information Engineering, Fuzhou University, Fuzhou 350108, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|June 27, 2024
概括
我们开发了一种使用自混合干扰测量 (SMI) 的新方法来检测位移. 这种振幅调制积分重建方法 (AM-IRM) 准确地重建了位移,即使有噪声信号.
科学领域:
- 光学和光子学 在光学和光子学.
- 信号处理 信号处理
- 计量学 计量学 计量学
背景情况:
- 自混合干扰仪 (SMI) 是一种移位传感技术.
- 传统方法面临的挑战是低频信号和频率模糊.
- 准确的位移重建对于各种应用至关重要.
研究的目的:
- 提出一个强大的,适应性的方法,用于SMI系统中的位移重建.
- 克服现有的信号处理技术的局限性,例如连续波段转换 (CWT).
- 提高SMI对现实世界的场景的准确性和适用性.
主要方法:
- 引入了振幅调制整体重建方法 (AM-IRM).
- 用SMI信号乘以高频正弦载波来改变其频谱.
- 同步挤压波形变换 (SSWT) 用于增强多普勒频率分辨率.
主要成果:
- 实现的实验位移重建精度为21.1 nm (0.89%).
- 模拟显示了精确的重建,具有时间变化的光学反和0dB的SNR (最大RMS误差为22.2nm).
- 该方法在具有挑战性的现实世界条件下表现出稳健性.
结论:
- 在SMI中,AM-IRM为位移传感提供了一个精确而强大的解决方案.
- 该方法通过避免手动参数调整和额外的光学组件来简化实现.
- 这种技术显示出实际应用的巨大潜力,需要精确的位移测量.
