基于神经网络的光栅信号软件细分技术的研究

2018-06-20张厚武

计算机技术与发展 2018年6期

关键词：信号

汤攀，张厚武，何勇

(贵州大学计算机科学与技术学院，贵州贵阳 550025)

1 概述

光栅位移传感器是精密的光栅测量系统,适用于大量程的精密测量，并在医疗设备、仪器制造、机械生产、武器研制等方面起着重要作用[1]。随着精密加工技术与超精密加工技术的发展，对测量精度的要求越来越高，而常用的50线/毫米经济型的光栅传感器，它的精度为20 μm，难以达到精密测量的要求。因此需要对光栅传感器输出的信号进行细分来提高测量的精度。

朱维娜等[2]提出了一种基于DSP的光栅细分技术，以DSP为主芯片，实现对25线光栅尺不低于10倍细分计数；胡晓东等[3]提出运用FPGA为主芯片，既提高了解位移算法的正确性，也提高了运算速度；李怀琼等[4]提出了一种采用数字信号处理与软件计算的细分方法，实现莫尔条纹八细分；王冠雅等[5]提出对采集到的信号进行分析时,使用软件细分的方法,实现了光栅信号的80倍细分。但是以上的细分方法都是基于硬件实现的，实现起来复杂，并且很难对其进行扩展。

目前主流的细分技术主要有：四细分、电阻链移相细分、锁相倍频细分、幅值分割细分、神经网络细分[6-7]。将以上五种细分方法从细分倍数、优点、缺点以及应用方面进行分析对比，选择出适合的细分方法。对比分析如表1所示。