三波段广播接收机的研究及软件实现

针对无线广播接收信号的质量低、频点不稳定、容易受到电磁干扰等问题,提出了一种通过软件设计来解决或改善该问题的方案。文中的三波段广播接收机采用STM32为主控芯片,SI4735为无线广播接收芯片,在功能上通过软件设计实现了对FM、AM、SW三个波段信号的接收,同时在PC端可以实现设置三波段某一频率的广播接收,以及读取当前频率性能参数信息的功能。实验测试结果表明,三波段广播接收机性能稳定、信号优良、抗干扰性能强,验证了软件设计方案的有效性,具有很好的实际使用价值。

三波段电晕检测光学系统的设计

为了对电晕放电进行全天候的检测,设计了一套包含日盲紫外、可见光和长波红外的三波段电晕检测光学系统。为了减小系统体积,提高系统性能,日盲紫外和可见光波段采用共光路结构;长波红外段采用独立光路,利用衍射面特殊的色散特性和非球面技术对系统进行单色像差和色差校正,减少系统的镜片数量。系统采用单镜片调焦设计来保证其在-40～60℃内清晰成像。对设计的系统进行了像质评价,结果表明,在空间频率60lp/mm处,20℃时全视场内日盲紫外波段系统的MTF>0.37,可见光波段系统的MTF>0.35;在空间频率20lp/mm处,全视场内长波红外波段系统的MTF>0.6,3个波段均能清晰成像,满足电晕检测的要求。

三波段微光彩色夜视方法研究

为克服夜视设备产生单色图像的缺陷,得到更符合人眼视觉的彩色夜视图像。根据RGB理论模型以及滤光片的分谱作用原理,基于第二代像增强器设计出一种彩色夜视方案,通过测量滤光片的光谱透过率,得出滤光片对像增强器信噪比的影响;提出利用全波图像的四帧融合解决像增强器信噪比低的问题,并进行实验验证。实验结果显示室内和室外情况下四帧融合彩色图像熵和方差分别达到6.8、35.39及7.0、45.07,均优于三帧融合时对应值,说明提出的四帧融合方法能够克服信噪比降低的缺陷,得到清晰且信息量丰富的夜视图像。

引入无量纲模型及弯曲系数的三波段红外测温优化研究

以红外辐射基本理论为基础,将红外温度测量同被测物发射率相分离,构建未涉及发射率的红外三波段测温向量组,解决红外测温结果同发射率耦合度低的问题。进一步优化三波段向量组,提出无量纲发射率模型及适宜波段条件。通过对发射率线性函数进行优化,引入弯曲指数n,拓展发射率函数的应用范围。适宜波段条件的提出则保证了三波段测温向量组结果的精确性。对四个硫化矿样本应用三波段测温法同传统红外测温法进行实验测温对比研究,分析结果表明:三波段测温法同真实温度吻合度较常规红外测量好,且相对误差明显小于传统红外测温,验证了三波段测温法的可用性及精确性。三波段测温法在保证测量精度的同时拓宽了普通单波段红外热像仪的应用范围,保证了硫化矿自燃红外预测数值精度。

叶绿素反演三波段模型的多时相应用

基于对内陆水体叶绿素a、悬浮物、溶解有机物与纯水的固有光学特性分析和三波段模型的理论,利用太湖实测的水面高光谱遥感数据波段组合,进行迭代优化,得到与叶绿素浓度密切相关而受悬浮物与黄色物质影响小的最优波段组合模型。其中春季最后以[Rrs-1(677)-Rrs-1(696)]×Rrs(754)为因子建立模型,决定系数和均方根误差分别为0.9885、1.80332ug/l,验证数据的模型的均方根误差为5.8646ug/l,平均相对误差为25.5%,秋季的叶绿素浓度较高,三波段模型迭代计算中,用于去除无机悬浮物和黄色物质影响的波段不能稳定出现,为此我们补充计算了二波段模型,分别以[Rrs-1(680)-Rrs-1(710)]×Rrs(770)和R(680)-1×R(770)为因子,取得的模型决定系数和均方根误差分别为0.881,11.6322ug/l和0.883,11.52633ug/l,验证数据的均方根误差和平均相对误差为15.456ug/l,20.3%和15.684ug/l,21.4%,两种模型都能取得不错的反演效果。因此该方法可以有效地去除悬浮物和黄色物质的影响,有效地针对不同时相的特点取得较好的反演效果。

含荧光增白剂织物的三波段法配色

由于荧光增白剂的特殊光学性能,使得含有荧光增白剂的织物配色困难。通过分析荧光增白剂的反射率曲线,应用发射区荧光染料的反射率计算公式,研究了荧光增白剂的配色方法,提出了荧光增白剂计算机配色的三波段法———即对荧光增白剂的配色分发射区、激发区和无影响区分别进行。通过20个拼色试样的染色实验和计算,证明本方法适用于荧光增白剂的配色,且方法简便。最大色差为3.94。

共口径三波段双极化合成孔径雷达天线阵的设计

介绍了应用于合成孔径雷达(SAR)的一种共口径三波段双极化(TBDP)天线阵的设计。该TBDP天线阵工作于X、S和L波段,频率比为8∶2.8∶1.它由L/S、L/X双波段双极化(DBDP)子阵和一副L波段双极化(DP)子阵组合而成。天线各波段实测的阻抗带宽和方向图都与仿真结果吻合良好。实测的L、S和X波段|S11|≤10dB带宽分别达到13.4%、14.8%和16.8%,各波段带内阵列隔离度均优于37dB.天线实测方向图表明:各波段的主瓣内交叉极化电平低于-30dB,S和X波段扫描能力均优于±25°.该设计方法可以推广应用于实现更多波段的共用口径天线阵。

光纤回音壁模式的三波段激光辐射研究

将石英光纤浸入低折射率的激光染料溶液中构成圆柱形微腔.采用沿光纤轴向光抽运的消逝波激励增益方式,获得了沿光纤轴向长距离的激光染料增益,受激辐射光在圆柱形微腔中回音壁模式的支持下形成激光振荡.在直径为288μm的同一根光纤外分三段分别填入罗丹明6G、罗丹明610和罗丹明640激光染料乙二醇溶液,实现了波长分别在567～575nm、605～614nm和656～666nm三个不同波段的回音壁模式激光振荡,用一根光纤同时获得了红、橙、黄三种不同颜色的激光辐射.对实验所获得的回音壁模式激光光谱做了模式标定,依据标定的模式数计算了各种模式以及抽运光在光纤截面的强度分布.计算结果表明,激光增益区域总是局限在圆柱形微腔回音壁模式的模场区域内,由此可以显著地提高抽运效率,增加抽运光沿光纤轴向的增益长度.

三波段法计算机配色的研究

本文分析了三刺激值方法和全光谱方法计算机配色的优缺点,建立了三波段法计算机配色系统。这种方法,根据人眼标准观察者三刺激值的最大值分别落在可见光范围内的红区、绿区和蓝区的特点,把可见光范围的光谱均分为三个波段,在每个波段上,应用三刺激值配色,对三个波段上的色差又采用最小二乘法方法优化,最终确定所需要的配方。实验表明,三波段法配色具有三刺激值配色和全光谱匹配两种方法的优点。

单通道三波段彩色夜视系统设计及实验研究

针对目前微观夜视仪器产生单色图像的缺陷,提出了一种单通道三波段的彩色夜视方案。简要介绍了单通道三波段彩色夜视系统的工作原理,重点论述了该系统的设计方法,并对滤光片的光谱透过率、色轮的窗口数量、荧光屏与CCD光电阴极的耦合方式等问题进行了计算和分析。在单通道三波段彩色夜视系统装置研制基础上,开展了彩色夜视实验,成功得到色彩较为真实的夜视图像。

电视、激光和红外三波段减反膜技术

目前,国外先进吊舱都采用了电视、激光和红外等三个通道共用前端光学系统的方案,即所谓"三光共轴"光电吊舱,其中电视、激光和红外三波段减反膜技术是此类光电吊舱的关键技术之一。首先对国外典型的"三光共轴"光电吊舱及相关专利进行了分析,在此基础上给出了满足"三光共轴"光电吊舱要求的光学材料,以及电视、激光和红外三波段减反膜的技术要求。其次,介绍了国内外多波段减反膜技术的研究状况。最后,介绍了昆明物理研究所近年来在电视、激光和红外三波段减反膜技术方面的进展。

基于三波段模型的大豆叶绿素a含量估算模型

基于实测大豆冠层高光谱及叶绿素a数据,利用植被指数和三波段方法建立大豆叶绿素a的高光谱反演模型.通过IDL(interactive data language)实现NDVI和RVI波段的重新选择,提高了基于2种植被指数的模型反演精度.比较而言,三波段方法建模反演大豆叶绿素a含量的精度较改良后植被指数的更高(R2=0.81).研究结果表明,利用波段重新组合的植被指数建立的估算模型可以提高大豆叶绿素a的估算精度;三波段模型法可以筛选更好的波段来构建模型,并在一定程度上提高大豆叶绿素a反演精度.

一种反射/折射/谐衍射三波段混合成像系统设计

综合使用反射/折射/谐衍射光学元件构建混合光学系统,实现可见、中波红外与长波红外三个波段的融合成像。利用卡塞格林系统主镜作为三波段共同通光孔径,次镜实现可见与红外波段分离;采用谐衍射光学元件与舒普曼结构实现一种材料消除红外系统色差;通过二次成像实现红外波段100%冷光阑效率,简化结构,成像质量接近衍射极限。

感潮河段水体叶绿素三波段模型优化与应用

将地球植被的色素浓度的估算模型应用于珠江口感潮河段的水体叶绿素反演,并运用迭代优化方法优化了珠江口三波段叶绿素光谱模型。基于实测数据建立的叶绿素三波段反演模型,结果表明:叶绿素三波段模型线性关系直线斜率的变化与叶绿素a的均值浓度负相关,其第一波段随叶绿素a升高向短波方向移动;解释了81%的珠江河口叶绿素a变化,RMSE=1.4 mg/m^3,这个结果好于国内外同行的研究。EO-1 Hyperion的叶绿素制图结果表明,RMSE=3 mg/m^3(相对误差小于9.5%),叶绿素的空间分布也与地理趋势规律一致,为将来发射叶绿素制图传感器提供了依据。

三波段白光有机电致发光器件及其色稳定性的控制

制备并研究了基于3种小分子荧光材料的白光有机电致发光器件。发光层采用红色发光材料DCJTB掺杂绿光材料Alq3构成混合发光层,与OXD-7构成的蓝色发光层形成异质结的结构,并以NPB为空穴注入层。通过改变结构参数详细研究了发射光谱及其色坐标的电场依赖性。通过分析载流子注入/传输特性,控制激子的复合区域等措施得到了色坐标稳定性好、光谱丰富的高性能白光电致发光器件。经过优化的器件结构可以覆盖更大的可见光区域,当电压从9 V增加到13 V时,色坐标仅从CIE(x,y)=(0.364,0.314)偏移到CIE(x,y)=(0.332,0.291),具有较好的色稳定性。

射频功放并发三波段匹配电路分析和设计

针对射频功放的并发多波段匹配问题,提出了一种并发三波段匹配电路,可以将功放管在任意3个频点处的不同输入或输出阻抗值匹配到50?.首先串联微带传输线把复阻抗变换到归一化电导为1的电导圆上;然后采用在匹配频点处等效所需要电纳的并联微带枝节,同时在另2个频点等效开路,从而实现在各频点上将任意阻抗转换到50?系统阻抗;最后通过对匹配电路进行仿真设计,验证此方法的可行性.由于匹配电路采用分布参数微带线,因此更加适用于高频率高功率并发多波段射频功放的设计.

综合近红外-红波段-短波红外三波段光谱特征空间的小麦冠层含水量反演

为提高返青期-拔节期-开花期-灌浆期不同覆盖条件下小麦冠层含水量的遥感反演精度,综合分析基于Nir-Red和Nir-Swir光谱特征空间开展作物含水量监测的优势与局限,利用垂直干旱指数(perpendicular drought index,PDI)和短波红外垂直失水指数(shortwave infrared perpendicular water stress index,SPSI)的比值形式,构建了一种基于近红外-红波段-短波红外(Nir-Red-Swir)三波段光谱特征空间的垂直植被水分指数(three-band perpendicular vegetation water index,TPVWI)。结果表明,在不同生育时期,TPVWI与小麦冠层含水量(vegetation water content,VWC)均具有显著相关关系(P<0.01),且对植被含水量的敏感性优于PDI、作物水分监测指数(plant water index,PWI)、SPSI和NDVI 4种植被指数,且在反映小区域内小麦冠层含水量的时空趋势上有较好的表征能力。对比地面实测数据,利用TPVWI建立的作物含水量估测模型的预测精度较高,r与RMSE分别为0.763和2.296%,说明利用综合Nir-Red-Swir三波段光谱空间特征的植被水分指数在监测不同覆盖条件下的作物含水量具有一定的可行性,可丰富当前作物冠层含水量遥感监测的理论方法。

三波段辐射测温的存储二分法求解原理

引入线性发射率模型,基于辐射测温方程组推导了三波段辐射测温方法的等温面方程,该方程是测量信号矢量与测量信号系数矢量的点积。根据测量信号系数矢量是温度的单值函数这一特征,结合二分法求解非线性方程的优点,提出了三通道辐射测温方法的存储二分法求解原理,并进行了C++程序实现。基于C++程序研究了特定测量信号矢量条件下的等温面方程曲线,结果表明在较大的温度求解区间内该曲线具有单调特征,随着V3的增加该曲线尾部逐渐上翘由负变正。误差及时间复杂性分析结果表明二分数为Num时最大误差为(T_(max)-T_(min))/2^(num+1),求解过程包括3Num+1次乘法和2Num+1次加法,没有除法和指数对数运算,极大地提高了温度求解速度。

地球磁层中三波段合声波的激发机制

地球磁层中存在着三波段合声波,它的频谱中有两个明显的能量间断.利用范艾伦探针的观测数据,提出了一种新的激发机制来解释三波段合声波的产生.在观测到三波段合声波时,通常伴随着两束与合声波传播方向相反的电子束流.根据线性理论计算出的合声波的增长率,发现两束电子束流的存在确实能使反方向传播的波动的增长率出现两个极小值.因此,两个特定频率处的合声波被阻尼,从而形成两个能量间断,并导致合声波呈现三个波段的特征.这一工作不仅提出了一种新的机制来解释三波段合声波的产生,还为磁层中经常观测到的合声波在0.5个电子回旋频率处的能量间断提供了新的见解.

三波段白光LED的高色域背光封装方案

目前主流液晶显示器的色域值均为NTSC70%左右,基于客户端对大尺寸LCD电视色彩要求的提高,现有的LED背光技术已经不能满足要求。为了将LED背光电视的色域覆盖率从现有的70%提高到85%以上以满足对高色域LCD电视的开发要求,我们提出并论证了一种基于三波段白光LED(蓝光芯片与红色荧光粉和红色荧光粉的组合)高色域背光LED封装技术的开发方案。