摘要：本文提出了将彩色线阵CCD光电传感器用于现代便携式测量系统的设计方案。针对便携式系统尺寸小、功耗低的特点,设计了彩色线阵CCD的数据采集电路。该电路的功能是获取便携式毒气测量仪中侦毒管内的化学试剂发生化学反应前后的颜色信息,从而最终使整个测量系统完成毒气种类和毒气浓度的判别。该电路包含CCD器件的驱动电路,模拟信号的数字化电路和数据存储电路,以及电源控制电路等模块。该数据采集电路具有高速,节能的特点。使用该电路对被测物模型进行实际测量,显示了该数据采集电路的有效性。该数据采集电路测量侦毒管颜色变化长度的分辨力为0.06mm。

摘要：将CCD测量转角的方案应用到光栅光谱仪中,设计了一套CCD成像法波长扫描机构,大大改善了光谱仪的性能。为了满足测量范围的要求,采用CCD拼接技术。该系统具有采集和显示被测谱线、拾取谱峰和自动寻峰等数据处理功能,并能计算出识别出来的任意一条谱线的波长。用于测量低压汞灯谱线波长,测量结果和实际标准波长偏差在0.20nm以内。

摘要：针对传统大气透射仪收发基线固定、采样空间有限、透过率模型适用性差等问题,设计了一种变基线大气能见度测量系统。该系统的激光发射单元固定,光学接收单元可移动,能在不同基线长度上获得大气透过率。通过测量多点大气透过率并进行最小二乘拟合,得到大气消光系数和大气能见度。在大气能见度分别为200,800,2000 m时,对本系统和传统大气透射仪进行了仿真实验。结果表明,本系统测量得到的大气消光系数均方根误差均低于传统大气透射仪,可以有效减小系统误差和随机误差对测量结果的影响。在大气模拟舱内开展的外场实验也验证了本系统的有效性和稳定性。

摘要：针对相位敏感光时域反射仪(Ф-OTDR)信号信噪比过低的问题,提出了一种基于改进变分模态分解(VMD)结合独立成分分析(ICA)的去噪方法。首先,采用模拟退火方法(SA)对VMD进行优化;然后,采用SA-VMD将预处理后的Ф-OTDR信号分解成一系列本征模态分量(IMF),并根据相关准则选取IMF分量进行虚拟噪声重构;最后,将原始信号与虚拟噪声作为ICA的输入,去除信号中的噪声,提高信号信噪比。采用自行设计的相干Ф-OTDR系统进行实验验证,结果表明,该方法能够有效去除噪声,与EMD-ICA和SA-VMD方法相比,信噪比提高了4dB,这对系统的实际应用具有重要意义。

摘要：为了提高相干激光测风雷达风切变的检测率,本文提出了一种在频域检测风切变的新方法。首先,截取激光雷达目标探测距离处的回波信号进行傅里叶变换。其次,通过对回波信号的频率分量按其幅值大小加权进行频谱重构。然后,对重构后的频谱进行平滑并估计峰值频率,计算局部频率差,与风切变阈值进行比较,进而在频域判别风切变。采用旋转电机实验数据对该算法误差进行评估,得到该算法频谱估计误差为0.64 MHz。设计基于小型飞机的激光雷达风切变检测实验对算法检测率进行验证,以小型飞机飞行报告作为风切变判定标准,对激光雷达检测结果进行判别。通过朝阳机场实验得到该算法风切变检测率为84.62%,表明该算法对提高激光雷达风切变检测率具有重要价值。

摘要：针对单基线能见度测量设备采样体积单一、受噪声影响大的缺点,设计搭建了一套移动式可变基线能见度测试系统.该系统由发射、接收、移动以及信号处理四个模块组成,以532nm激光作为发射光源,通过置于滑动轨道上的小车移动定点接收发射信号实现多基线测量,然后采用时间平均结合最小二乘法对初始信号进行处理获得最终大气能见度.系统采用单端移动接收采样法,可从理论上消除光学污染误差.理论分析了该设备的测量方差及基线采样点模型,并对系统进行加噪声模拟实验,证明了其抗噪声能力;最后在真实大气环境下对设备进行检验,通过与实际数据对比证明其可靠性.

摘要：本文介绍了在Matlab中实现弱导光纤本征方程的求解和模式特性的仿真,阐述了相应的仿真实验设计思想。基于Matlab的的弱导光纤模式特性仿真实验主要应用于"光纤通信"课程的实践教学中,相应的实验设计思想也可用于部分专业课程中传输线和波导的仿真实验中。

摘要：本文介绍了使用电磁场仿真工具COMSOL 4.2进行仿真的一般步骤,以及使用COMSOL 4.2对基本类型光波导模式特性进行仿真的实例,并介绍了在此基础上进行光波导模式特性仿真实验设计中的几个教学重点,遵循由简单到复杂、由理论到实践、由演示到设计的思维训练过程。基于COMSOL 4.2的光波导模式特性仿真实验主要应用于"光纤通信"课程的实践化教学中,COMSOL 4.2的使用也可引入到其他场类课程的教学中。

摘要：本文介绍了在电磁场和微波课程群中开展专题化教学的改革,即注重以学生为中心,以能力培养为导向,把教学内容优化为专题,突出各知识点的内在联系。通过实验、课程设计和小论文等实践环节,以及思维导图教学法、启发式教学法、现场教学法和知识迁移法等方法的应用,提高了课程群的教学质量。

摘要：针对疫情背景下传统教学方案不适用于线上教学的问题,采取了加强线上教学资源建设、优化教学时空设计、利用慕课视频课前错峰预习、录制全部课程音频教学资料、基于微信平台以“文字+音频”的方式进行直播教学等举措。这些举措增进了师生互动交流且最大限度降低网络及学习设备要求,保障所有学生学习效果。