针对基于特征投影预处理的主瓣干扰抑制算法中主瓣干扰对应的特征向量难以分辨的问题,提出一种基于子空间正交性的主瓣干扰抑制算法。该方法首先利用主瓣大致区域这一先验知识求出主瓣子空间;再将采样协方差矩阵进行特征分解,得到干扰对应的特征向量并逐一在主瓣子空间中进行正交性测试,筛选出主瓣干扰对应的特征向量；然后利用特征投影矩阵预处理抑制实际接收数据中的主瓣干扰成分；最后,通过协方差重构求解自适应权矢量去除旁瓣干扰。仿真实验结果表明,子空间正交性验证能够检测出多个主瓣干扰对应的特征向量,能够有效抑制多个主瓣干扰,避免了基于特征投影矩阵预处理和协方差矩阵重构的主瓣干扰抑制算法仅能抑制单个主瓣干扰的问题。
主瓣干扰抑制 特征投影矩阵预处理 子空间正交性测试 协方差矩阵重构 mainlobe interference suppression eigen-projection matrix preprocessing subspace orthogonality test covariance matrix reconstruction
1 长春理工大学 电子信息工程学院, 吉林 长春 130000
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春130033
3 中国科学院大学, 北京100049
增量式光电编码器输出信号的正交性和均匀性是其重要技术指标之一, 对增量式光电编码器的精度检测是编码器研制和生产过程中的重要环节。传统信号质量的检测是基于时间位置进行检测的, 其检测准确度受转速均匀度影响, 在高速、变速转动下对增量式光电编码器的动态性能检测并不准确。提出了一种基于空间位置的信号质量检测方法, 并设计了相应的检测系统。检测系统采用直流无刷电机带动高精度角脉冲发生器和被检增量式编码器同轴旋转, 并采集高精度角脉冲发生器在被检增量式编码器输出信号边沿时刻的数值, 进行误差计算。该检测系统极大地减小了由于转速不均匀造成的测量不准确度。运用该检测系统对输出脉冲周期数为32 400的增量式编码器进行检测, 并与时间位置检测法进行对比实验。实验结果表明: 该检测系统检测结果不受电机转速变化的影响, 可有效地提高检测精度及检测效率, 能够实现动态检测。该系统的研制为批量生产增量式光电编码器提供了极大的便捷。
增量式编码器 误差 均匀性 正交性 incremental encoder error uniformity orthogonality 红外与激光工程
2017, 46(10): 1017011
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所光学系统先进制造技术重点实验室, 吉林 长春130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
计算全息图(CGH)在非球面、自由曲面等光学元件的高精度检测中发挥着重要作用。激光直写机床导轨的正交性误差会影响CGH 图案的绘制精度，进而在面形检测结果中引入像散误差。为定量研究激光直写机床导轨正交误差对CGH检测结果的影响，利用标量衍射理论，建立激光直写机床导轨角度误差模型，以CGH对准区域图案为例对机床导轨正交性误差的影响进行分析。实验结果表明在机床导轨正交性误差为800 μrad时的均方根（RMS）值、峰谷值（PV）值和Zernike像散系数与理论值分别相差2.26%、2.33%、1.72%，从而验证所建立误差模型的正确性。
测量 计算全息图 激光直写 标量衍射理论 对准区域 正交性误差 光学学报
2016, 36(10): 1012005
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033
2 中国科学院大学，北京 100049
为了提高光电轴角编码器的精度，提出了一种实时补偿莫尔条纹光电信号正交性偏差的方法。利用希尔伯特变换原理，构造了同频光电信号正交性偏差的动态测量算法。根据莫尔条纹光电信号的数学模型，揭示了由正交性偏差引起的细分误差的空间分布特征并建立角度补偿模型。鉴于编码器的实际工作特点，采用同步处理方式，在补偿光电信号的同时动态更新了角度代码补偿查找表; 通过细分查找表的切换，实现信号正交性偏差的实时补偿。采用该方法对存在约18°正交性偏差的23位光电编码器进行了补偿处理，结果显示: 补偿后的编码器的细分误差峰值由4.79"降低到1.26"。该方法可实际应用于编码器系统，能够提高编码器的细分精度、环境适应性和可靠性。
光电轴角编码器 莫尔条纹 正交性偏差 希尔伯特变换 实时补偿 photoelectric rotary encoder Moire fringe orthogonality deviation Hilbert transform real-time compensation
中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033
为了提高线偏振相移干涉检测的精度，分析了参考光和测试光的偏振方向正交性对该项检测技术的影响。分析了线偏振相移干涉的原理，提出偏振非正交引起的检测误差与波像差有关，且检测误差峰谷值与测试光和参考光振幅之比以及偏振非正交量成正比。讨论了偏振非正交产生的原因，认为测试光在被检元件表面的折射或者反射都有可能引起偏振非正交。针对不同被检元件，给出了减少偏振非正交的几种方法，包括合理镀膜、选择合理入射角偏振方向等。通过Skip-Flat检测对理论分析进行了验证。结果显示，对于入射角为45°的检测光路，偏振正交性引入的检测误差呈现与条纹一致的分布，峰谷值为0.174 1λ，这与理论分析相吻合。文章指出，进行偏振相移干涉检测时，需要针对不同的被检元件进行分析，以确保偏振非正交产生的检测误差能够满足技术要求。
光学检测 偏振相移干涉 偏振正交性 波像差 Skip-Flat检测 optical testing Polarization Phase Shifting Interferometry(PPSI) polarization orthogonality Optical Path Difference(OPD) Skip-Flat testing 光学 精密工程
2013, 21(12): 3001
1 安徽理工大学计算机科学与工程学院，安徽淮南 232001
2 哈尔滨工业大学航天学院，哈尔滨 150001
以主成份分析、局部保持及核映射理论为基础，提出了一种核化有全局性类内近邻保持正交算法。该算法的目标函数融合了样本的全局与局部信息，同时由于采用非线性映射及基向量的正交性限制，因此能够提取出更为有效的分类特征。但由于非线性函数的未知，因此无法直接对准则函数进行求解，对此根据核映射理论，本文将算法的不可解的准则函数转化为核空间上可解的准则函数，并给出了具体的理论推导及求解步骤。人脸库上的实验结果表明所提方法的有效性
核映射理论 类内近邻保持 目标函数 正交性 核空间 kernel mapping theory within-class neighborhood preserving object function orthogonal kernel feature space
海军驻中南地区光电系统军事代表室, 湖北 武汉 430073
介绍了单轴旋转调制水平基准消除机抖激光陀螺漂移和加速度计偏置的原理，并对IMU安装误差原理做了理论分析，利用矩阵旋转变换法推导出安装误差角的计算公式。用得到的安装误差角进行标校大大降低了水平基准的姿态误差，并在工程中得到了良好的应用。
捷联基准 非正交性 标定 level benchmark nonothogonality calibration
中国科学技术大学 电子工程与信息科学系, 安徽 合肥 230026
首先简要叙述了耦合模理论早期从微波领域逐渐发展起来而延伸到导波光学和其他领域的历程, 该理论的数学描述是联立的一阶线性常微分方程组, 即耦合模方程。然后明确指出一阶导数形式是该理论的特色, 指明该方程在具体的边值问题下严格地与Maxwell方程相等效, 并确定其解的主要近似来源与误差量级。最后还扼要叙述了耦合模理论在光纤光学各类问题中的应用, 包括建模和模拟。还就使用耦合理论中出现的问题提出了自己的见解。
光纤光学 耦合模理论 本征函数展开 正交性
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033
2 中国科学院研究生院,北京,100039
论述了由于测试转台横轴与竖轴不正交,光电测角装置在测试转台上作测试试验,产生测量参数的误差.提出误差推导的一种新方法,利用向量旋转及坐标系变换理论推导出误差公式.通过对光电平台的检测,测得不同正交度情况下的测量参数误差.实验结果是不正交度在β≤5′时,方位角最大误差为-5″;俯仰角最大误差为-13.2″,均符合精度要求.
测试转台 测量误差 正交性 向量旋转 坐标变换
中国科学院上海光学精密机械研究所,上海,201800
运用并联机构原理设计了一种新型惯性约束聚变(Inetial Confinement Fusion, ICF)用可阵列反射镜架结构,并用坐标变换方法分析了机构的调整正交性与旋转轴正交性之间的关系.装置的实际测试结果表明调整正交性与分析结果一致,并且反射镜架的稳定性以及调节准确度均能符合ICF装置的使用要求.
惯性约束聚变 可阵列反射镜架 并联机构 正交性
