基于菲涅尔反射的光纤激光器功率测量方法

分析了光纤熔接点处的菲涅尔散射光模型,得出熔接点散射光功率与输出光功率成线性关系的结论。利用该结论设计了kW级光纤激光器的振荡器、泵浦源输出功率检测装置,并安装在某kW级光纤激光器上进行了实验。通过建立线性估计函数,利用最小二乘法对光纤熔接点的散射光功率与光纤激光器的振荡器、泵浦源输出功率的关系进行了拟合。通过实验验证了熔接点散射功率与光纤输出功率的线性关系。实验表明利用熔接点散射光功率间接测量光纤激光器输出功率的方法线性度优于4%。

基于距离信息的Mean-Shift跟踪算法

针对图像制导目标跟踪系统在跟踪过程中,成像视角和距离的变化带来的跟踪漂移问题,提出了利用距离信息动态更改Mean-Shift算法跟踪窗口尺度的算法。依据初始跟踪时选定的目标模板,建立目标的灰度特征模型,确定初始跟踪窗口尺度;在跟踪过程中依据距离信息来动态更新跟踪窗口尺度,保证在跟踪系统逐渐接近目标的过程中跟踪窗口能够完全包括或者绝大部分包含目标;在每一帧跟踪收敛后利用Bhattacharyya相关系数对目标模板进行非线性更新。以Vega产生的模拟飞行视频数据进行了算法仿真,结果表明:该算法能够适应目标不断膨胀的情况,在很大程度上降低跟踪漂移。

面向光电图像目标检测跟踪的距离信息处理

针对复杂背景下,光电图像目标检测跟踪的难题,分析了基于光电图像目标检测跟踪的基本模型。依据距离信息的空间维度和包含的信息量,提出将距离信息划分为标量距离信息、矢量距离信息以及阵列距离信息的分类方法;系统地研究了面向光电图像目标检测跟踪的距离信息处理方法。通过分析研究得出光电图像目标尺寸与标量距离信息的关系;提出将图像高层特征匹配模型从平面扩展到三维立体空间的图像匹配方法;总结了阵列距离信息在目标检测识别中的应用价值。通过面向光电目标检测跟踪的距离信息处理方法的分析研究,为融合距离信息的光电图像目标尺度分析、图像匹配以及目标种类辨识提供了理论依据。

一种基于FPGA的图像观瞄系统消像旋设计

针对现代武器观瞄系统显示图像旋转干扰操作手瞄准的问题,提出了一种基于FPGA的消像旋设计方案。该方案根据从平台姿态传感器获得的旋转姿态信息,对显示图像进行反向旋转,从而消除显示图像的旋转,方便操作手瞄准。该方案同时扩展了无极变焦功能,解决了操杆与显示分辨力不一致的问题,提高了武器观瞄系统的瞄准精确度。

基于种群杂交猴王遗传算法的演化硬件研究

演化硬件作为新的硬件载体,具有自组织、自适应、自修复的能力,是人工智能在高能激光控制方面的一个重要应用。遗传算法是影响硬件演化速度的一个重要因素。针对目前传统遗传算法进化时间长、运算量大的问题,提出了一种改进的猴王遗传算法——种群杂交猴王遗传算法。受自然界生物种群杂交优势的启发,种群杂交猴王遗传算法将参与进化的基因序列划分为Nd个独立进化的子种群。每个子种群独立按照猴王遗传算法进化Td代形成原始种群的Nd个亚种群后,交换亚种群的猴王基因重复猴王遗传操作,在亚种群中产生具有杂交优势的后代。分析表明:与猴王遗传算法相比,种群杂交猴王遗传算法可以将每一代基因排序的运算量减小到1/Nd,并且更加利于并行实现。基于MATLAB和Modelsim的仿真分析表明:种群杂交猴王遗传算法具有更快的收敛速度和更优的进化结果。

适合光纤通信的一种准循环LDPC编码器的实现

针对光纤通信系统中对传输速率和误码率要求的不断提高,研究了一种具有特殊结构的、适合光纤通信中高速率实现的低密度奇偶校验码(LDPC)。仿真结果表明,该LDPC码与RS(255,239)编码方式相比,可以获得约2dB的编码增益。同时,针对该LDPC码的准循环结构,该编码器结构可以有效地降低编码复杂度,并在编码实现方面采用流水线并行结构保证编码的实时性。该编码器结构已在现场可编程门阵列(FPGA)上得到了验证。实验结果表明,采用Stratix GX片内集成的高速发送端口,在单片FPGA上完成了整个编码系统的设计,该编码系统可以2.4Gbps的编码速率稳定工作。

基于Logistic映射的二维差分跳频研究

为了进一步提高差分跳频通信系统的通信速率,提出了一种二维差分跳频体制,并且证明了可沿用传统跳频设计方案设计二维差分跳频图案。该二维差分跳频能够在保持原系统的频率均匀性、随机性和跳频间隔同时,提高差分跳频通信的通信速率。在此分析的基础上,采用Logistic映射的方法分别设计了传统一维跳频和本文提出的二维跳频通信信号源,通过仿真实验证明了二维差分跳频通信在提高通信系统的通信速率的同时具有与传统一维差分跳频相当的抗干扰性能。

基于猴王遗传算法的演化硬件

演化硬件作为新的硬件载体,具有自组织、自适应、自修复的能力。本文设计了一种由查找表(LUT)和D触发器构成的基本演化硬件单元,能够满足组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计要求。同时设计了兼容组合逻辑电路和时序逻辑电路的适应度评估函数。利用该模型对基于遗传算法的演化硬件和基于猴王遗传算法的演化硬件参数进行了优化设计。分析表明遗传算法的变异概率vP取值应在0~0.01之间,交叉概率对算法的性能影响可以忽略;猴王遗传算法的保留概率R取值应在0~0.85之间,变异概率vP应在0~0.01之间。对比分析了遗传算法和猴王遗传算法的性能:基于猴王遗传算法演化硬件的运算量只有基于遗传算法演化硬件的1/4,且能得到更接近目标电路的电路结构。

融合摄像机位姿信息的模板匹配跟踪算法

针对图像制导目标跟踪系统在跟踪过程中,由于图像旋转、成像视角和目标尺度的变化带来的跟踪漂移问题,提出一种利用摄像机的位姿信息的匹配模板校正和更新方法。根据摄像机与目标的相对位姿信息,建立目标透视成像模型以及不同摄像机位姿情况下的模板校正方程;将校正方程分解为实时图像旋转和模板仿射变换两部分减小模板变换的误差;通过设计与相关系数和距离信息相关的模板更新策略达到适应跟踪系统逐渐接近目标过程中目标的变化。采用基于视景仿真软件Vega Prime产生的模拟飞行视频对算法进行了验证。实验表明所提算法能够适应图像制导跟踪系统在跟踪过程中目标尺度、成像视角以及图像旋转的变化,减小跟踪漂移。

光纤激光共孔径光谱合成实现5kW高效优质输出

采用多层介质膜衍射光栅实现多路高功率光纤激光共孔径光谱合成有望成为光纤激光同时实现高功率、高效率和高光束质量的最具发展潜力的技术途径。搭建了一套基于双光栅色散补偿设计的5kW共孔径光谱合成系统。采用国产多层介质膜衍射光栅实现了5路kW级窄谱子束激光的高效优质共孔径光谱合成,最大输出功率达5.07kW,光束质量因子(M2)小于3,合成效率达到91.2%。初步研究表明:多层介质膜衍射光栅在较高功率水平、较宽光谱范围内均能保持较高衍射效率,是实现高功率光纤激光高效率光谱合成的重要器件;参与合成的子束自身的光束质量水平和线宽是影响合成输出光束质量的重要因素,光谱合成系统的输出功率主要受限于窄谱子束的输出功率和合成路数,增加窄谱子束的功率或合成路数均可进一步提升系统的输出功率。

实时多波门图像归一化相关算法的设计与实现

大模板、多波门的相关算法在图像信噪比低、重复模式较多的情况下具有稳定性好、解算精度高的优点,因此其在视场运动分析应用中倍受关注。本文针对大模板、多波门相关运算实时性的问题,提出了一种并行流水运算结构。该结构能够完成对ITU656数字视频码流进行32×32的模板实时归一化相关运算,依据当前码流在图像中的位置信息,实时切换模板,实现多波门搜索。实验结果表明,该结构相关运算仅延迟1.04μs,有效地解决了运算实时性问题。

县域医共体内乡镇急性胸痛防治体系在胸痛患者转运中的应用研究

目的 探讨县域医共体内乡镇急性胸痛防治体系在胸痛患者转运中的应用效果。方法 选取2020年7月至2021年12月该院收治的100例危重胸痛患者,按照防治体系的不同将其分为研究组(50例)与对照组(50例)。对照组采用常规防治体系,研究组采用县域医共体内乡镇急性胸痛防治体系,比较2组转运不良事件发生率、护理纠纷事件发生率、转运时间及患者与家属满意度。结果 研究组转运不良事件总发生率为6.00%,显著低于对照组的28.00%,差异有统计学意义(P<0.05)。研究组护理纠纷事件发生率为0,显著低于对照组的16.00%,差异有统计学意义(P<0.05)。研究组、对照组转运时间分别为(24.31±6.53)、(29.87±9.03)min,二者比较,差异有统计学意义(P<0.05)。研究组患者与家属总满意度为98.00%,显著高于对照组的76.00%,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 县域医共体内乡镇急性胸痛防治体系能有效提高转运期间胸痛患者的转运效率,降低不良事件与护理纠纷的发生率,提高患者及家属满意度。

基于信息化背景的图书资料管理方法与措施

在当今社会,随着人们对于图书的需求不断增加,图书馆中的馆藏资源也在持续丰富,仅靠人工管理的传统式图书资料管理模式已经难以适应时代发展的要求,所以加快推动图书馆图书资料管理工作的改革和创新,充分发挥数字信息化技术在图书资料管理中的优势,认真研究图书资料管理的信息化建设制度,能够显著提高图书资料管理工作的水平,进而为建设现代化、数字化和智能化图书馆作出贡献。本文首先分析图书馆中传统图书资料管理方法的问题,其次阐述信息化背景下图书资料管理的基本特征,最后提出信息化背景下图书资料管理的主要举措并作出总结。

盆地城市地气温差变化特征及模拟研究——以成都市为例

地气温差对大气边界层热力交换起着极为重要的作用,对局地气候、城市边界层结构和大气污染有着重要影响,因此有必要对城市下垫面地气温差进行相应研究。本文以典型盆地城市成都为例,利用2014年成都市地表温度、气温逐时观测资料分析了该地区地气温差的变化特征,讨论了中尺度数值模式WRF(Weather Research and Forecasting Model)对盆地城市地气温差的模拟能力。结论表明:成都市平均地气温差为2. 20℃,多分布在0～2℃区间,与地表温度和气温变化不同,温差春季最大,夏、冬季次之,秋季最小;各季节温差日变化大致相似,均为中午较大,夜间在0℃左右,但极值大小不同。利用WRF对成都市典型夏季晴天地气温差进行了模拟研究,对比分析三种常用陆面过程参数化方案的模拟结果,三种方案模拟的变化趋势均与观测吻合,其中Noah方案能较好的模拟成都市地气温差的变化特征,通过参数化方案的组合方式,改进了模式对地气温差的WRF模拟能力。

成都地区地气温差演变规律对空气质量的影响研究

地气温差的变化会直接影响地表感热通量的变化,从而影响边界层结构特征,而不同的边界层结构对空气污染物的稀释、扩散有不同的影响。本文利用成都市温江站2014年的地表观测资料和空气质量观测资料,分析了地气温差和空气质量的年、季节、日变化和季节日变化特征,讨论地气温差对空气质量的影响。结果表明:(1) 成都地区地气温差的年平均值为2.2℃,一年中地气温差的最大值出现在5月,最小值出现在11月;秋季的地气温差最小,冬季次之,春季的温差最大;地气温差的日变化显著,地气温差的变化幅度春季最大,秋季最小。(2) 总的来讲,地气温差越小越容易出现颗粒物浓度的大值;地气温差越大,越有利于污染物的稀释、扩散,空气质量越好。利用地气温差对污染物浓度的影响特征,可作为污染潜势预报的参考依据。

县域医共体内乡镇急性胸痛防治体系的构建及探索

急性胸痛即为突发性胸痛,是临床较为常见的一类急性症状,可由多类疾病诱发。如患者得不到及时救治,严重者可导致死亡。该研究项目基于当下乡镇急性胸痛问题,以县域医共体为基础,构建与探索乡镇急性胸痛防治体系。目的在于急性发病后及时对患者病情进行干预,根据不同乡镇的医疗水平和转运时间制定转运流程和预案,对急性胸痛患者及时诊治,以降低农村急性胸痛发病率、致残率、复发率及病死率。

基于多路窄线宽光纤激光的9.6kW共孔径光谱合成光源

理论和实验研究了一种基于双多层电介质膜(MLD)光栅色散补偿构型设计的光谱合成激光器,该激光器既实现了多路光纤激光高光束质量共孔径光谱合成输出,也降低了单路光纤激光的线宽要求。优化了该激光器的光束质量退化分析模型,分析了激光波长、光栅色散和光谱结构对光谱合成输出光束质量的影响,实验研究了不同功率水平下的光谱合成输出光束质量变化特性,获得了最大输出功率为9.6kW的高光束质量共孔径合成输出,光束质量M2为2.9,合成效率达到92.0%。通过进一步压缩每路光纤激光的线宽并提升其功率或增加合成路数,可以获得更高功率和更高光束质量水平的共孔径激光输出。

基于忆阻器边缘计算的图像分类电路设计

针对边缘智能设备低功耗、轻算力的要求,采用新型存算一体器件—–忆阻器作为基础电路元件,设计低功耗图像识别电路.该电路采用多个忆阻卷积层和忆阻全连接网络串联的方式,获得较高的识别精度.为了减小忆阻卷积层计算所需的忆阻交叉阵列的行尺寸与列尺寸的不平衡,同时降低输入电压方向电路的功耗,将输入电压反相器置于忆阻交叉阵列之后.所设计电路可以将完成忆阻卷积网络运算所需的忆阻交叉阵列的行大小从2M+1减少至M+1,同时将单个卷积核计算所需的反相器的数量降至1,大幅度降低忆阻卷积网络的体积和功耗.利用数学近似,将BN层和dropout层计算合并到CNN层中,减小网络层数同时降低电路的功耗.通过在CIFAR-10数据集上的实验表明,所设计电路可以有效地对图像进行分类,同时具备推理速度快(136 ns)和功耗低的优点(单个神经元功耗小于3.5 uW).