小波变换用于半导体激光器可靠性分析

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1、原创性声明本人声明;所呈交的顿上学位论文，是本人在指I教帅的指导卜独分_进Tj研究工作所取得的成果除文LI_，已经注明引用的内容外，本论文不包含41-4可其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对木文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文，!〕以明确方式标明。本人完全意识到木声明的法律结果由木人承担。学位论文作者签名:杯i日期:L003年6月‘了I1关于论文使用授权的说明本人同意学校有权保留并向国家有关部门送交学位论文的复印件，允许论文被查阅和借阅。同意(或不同意)学校及国家有关机构可以公布论文的全部或部分

2、内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。论文作者签名:杆南指”教师签“:寿”‘”61-;.6.}右日期:yB()3异‘问Id日日期:吉林大学硕士学位论文提要针对光电子技术的快速发展，特别是半导体激光器发展的要求，本论文提出了检测半导体激光器的性能和可靠性的新的方法，即小波奇异性分析法。本方法对半导体激光器的输出曲线进行小波分析，并测量和计算出闲值电流和一些参数。通过对这些参数进行分析，能够对半导体激光器的性能和可靠性进行分析。本论文分别用软、硬件两个不同的途径实现了小波算法。软件方面用运算功能强大的MA

3、TLAB语言实现，使整个程序灵活、方便;硬件方面，先用TI公司的TMS320VC5402DSP芯片和TLC320AD50C芯片，设计出半导体激光器的电压数据采集系统，并且用汇编语言和C语言实现了小波算法。通过对几十只大功率半导体激光器进行测量实验表明，我们提出的小波奇异性分析法能够真实、准确的检测出半导体激光器的闽值电流和一些参数，根据这些检测数据，可对其性能和可靠性做出正确的评价。吉林大学硕士学位论文第一章前言1.1小波在信号奇异性中的应用几乎一切信号都很难只根据原始数据来解释，总要提取它的某些特征来表征它，

4、提取什么特征要根据信号特点和分析目的来决定，但也不排斤提取一些具有共性的特征，如信号的奇异点及不规则的突变部分。信号中的奇异点及不规则的突变部分常常携带着比较重要信息，所以它是信号重要的特征之一。短时Fourier变换一直是研究信号奇异性的基本工具(由一函数的短时Fourier变换趋于零的快慢可以推断函数是否有奇异性及奇异度大小)，但短时Fourie;变换分析窗的形状的时候，长短-Q选定的话，其信号分析中时间分辨率和频率分辨率便固定不变，并受不确定性原理即Heisenberg不等式的限制。这一缺点使得短时Fou

5、rier分析不能满足某些高分辨率分析的需要，如精确定位信号的奇异点。小波理论是近年来发展起来的一种新的数学理论，它被认为是传统的Fourie:方法的突破性进展，它的基本方法已在信号与图像处理，分型，奇异性检测等许多领域中广泛应用。采用小波变换作奇异性检测是Grossman在作图像检测时首先采用的，Mallat等人发展并完善了小波奇异性检测的理论，成为以后各种小波奇异性检测应用的基石。小波变换具有“变焦距”的性质，它克服了短时Fourie:变换的缺点，它的时间分辨率和频率分辨率随尺度的变化而变化，以实现对低频分量

6、采用大时窗，对高频分量采用小时窗的符合自然规律的分析方法。小波变换在空间和频率上的局部性，使得它应对信号的奇异性即奇异点的位置及奇异度的大小的分析应更加有效。1.2DSP芯片的特点及它的发展概况吉林大学硕士学位论文17SP芯片，即数字信号处理器，是一种适合于进行实时数字信号处理运算的微处理器，其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。它强调运算处理的实时性，因此除了具备普通微处理器所强调的高速运算和控制功能外，主要针对实时数字信号处理，在处理器结构、指令系统和数据流程上做了大的改动。其特点如下:(1)DS

7、P芯片普遍采用了数据总线和程序总线分离的哈佛结构及改进的哈佛结构，因此比传统处理器的冯。诺依曼结构具有更高的指令执行速度;(2)DSP芯片大多采用流水技术，即每条指令都由片内多功能单元分别完成取指、译码、取数和执行等多个步骤，从而在不提高时钟频率的条件下减少了每条指令的执行时间:(3)片内有多条总线可以同时进行取指令和多个数据存取操作，并且有辅助寄存器用于寻址，它们可以在寻址访问前或访问后自动修改内容，以指向下一个要访问的地址;(4)DSP芯片大多带有DMA通道控制器和串行通信口等，配合片内总线结构，数据块传送

8、速度大大提高;(5)配有中断处理器和定时控制器，可以方便地构成一个小规模系统;(6)具有软、硬件等待功能，能与各种存取速度的存储器接口;(7)针对滤波、相关和矩阵运算等需要大量乘法累加运算的特点，DSP芯片大多配有独立的乘法器和加法器，使得在同一时钟周期内可以完成乘、累加两个运算:(8)低功耗，一般为0.5^r4W，而采用低功耗技术的DSP芯片只有0.1w，可用电池供电。DSP芯片的上