自混合干涉信號的降噪方法研究.pdf

1、激光器發(fā)出一束光線，照射在外部物體上，這束光經(jīng)外部物體反射、散射后，一部分光又返回到激光器的諧振腔內(nèi)，與諧振腔內(nèi)的激光進(jìn)行混合，從而調(diào)制了激光器的輸出功率，這種現(xiàn)象就叫做光反饋?zhàn)曰旌细缮?Optical Feedback Self-Mixing Interference，簡稱OFSMI)。相較于傳統(tǒng)的干涉系統(tǒng)，OFSMI技術(shù)構(gòu)成的系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、易準(zhǔn)直等優(yōu)點(diǎn)。OFSMI信號中攜帶著外部物體的諸多信息，因此，多用于物理量傳感測量。目

2、前，OFSMI系統(tǒng)應(yīng)用于機(jī)械測量如位移、振動(dòng)、距離、輪廓等的傳感測量。由于OFSMI測量系統(tǒng)具有高分辨率、高精度等優(yōu)點(diǎn)，所以該技術(shù)在傳感測量領(lǐng)域具有廣闊的研究前景。
　　本文以自混合干涉效應(yīng)的理論模型為基礎(chǔ)，選取不同的反饋水平進(jìn)行了Matlab仿真分析，驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。但實(shí)驗(yàn)中得到的OFSMI信號中帶有大量的噪聲，消除噪聲可以提高測量精度和分辨率，因此本文研究了自混合干涉信號噪聲處理的兩種方法。
　　1、基于小波變換的自

3、混合干涉信號的降噪方法。小波變換將信號中各種不同的頻率成分分解到互不重疊的頻帶上，為信號濾波、信噪分離和特征值提取提供了有效途徑，尤其在信號降噪方面比較方便。本文通過選取合適的正交小波、確定分解層次，并通過選取不同的光反饋水平和激光器線寬展寬因數(shù)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，得到了較純正的OFSMI信號，且信噪比有了較大的提高。
　　2、基于奇異值分解(Singular Value Decomposition，簡稱SVD)的自混合干涉信號的降噪方