基于伪随机编码的鱼雷自导多波束信号产生方法

针对鱼雷主动自导同时多波束发射时,指向不同方向发射信号叠加导致干涉相消,使得各通道间发射信号能量一致性较低、视场区域能量覆盖均匀性较差等问题,本文研究了一种基于伪随机编码的鱼雷自导同时多波束信号产生方法。通过减小指向不同方向发射信号间的相关性,降低同时多波束发射信号叠加时的干涉效应,从而提升发射通道能量一致性。以自导视场内能量均匀性为标准,通过计算机仿真验证了其性能。仿真结果表明,采用本文方法,各通道间发射信号能量一致性和视场区域能量覆盖均匀性得到了明显改善,改善程度与码元数密切相关。

伪随机编码源激发下的时域电磁信号合成

将伪随机编码技术引入到人工源电磁法后,可以通过加大发射功率以及应用后续的相关处理技术来达到压制噪声、加大探测深度及提高分辨率的目的,因此引起了越来越多学者的关注及研究,但大多数研究集中在资料处理的相关技术上,对模拟电磁信号关注较少.然而,资料处理工作大多是从电磁信号出发的,模拟伪随机编码源激发下的电磁信号不但可以为资料处理环节提供理论数据,而且可以为检测资料处理的效果提供中间结果,因此,模拟电磁信号工作必不可少.本文根据获得接收信号的物理过程来实现伪随机编码源激发下的电磁信号合成.首先用解析公式获得特定地电结构的大地频率域响应,然后通过余弦变换得到时间域阶跃响应,接下来用阶跃响应的时间导数得到大地脉冲响应,通过将大地脉冲响应与伪随机编码源的褶积得到理想接收信号,最后,用低通滤波器来模拟发射设备和接收设备的频带限制,将之和噪声一起加到理想接收信号上,最终模拟出仿真的合成信号.通过和野外实际接收信号对比发现本文合成信号仿真度较高,可以服务于后续的数据处理环节.

浅表层伪随机编码超宽带探地雷达研制

伪随机编码信号因为有着较大的时间带宽积和良好的自相关特性,在探地雷达设计中有着广阔的应用前景。介绍了一套伪随机编码超宽带探地雷达的原理和具体实现方法。基于数字芯片的超宽带信号产生和采样方法,极大地降低了系统设计复杂程度,易于调试。串并转换技术实现了FPGA和高速DAC的数据速率转换。混合采样技术降低了实时采样率,从而降低了采样芯片成本。现场实验结果表明,伪随机编码超宽带信号可以有效地应用于探地雷达,可以在极低功率下实现对地下目标的探测识别。增加编码长度可以在分辨率不变的情况下增加发射能量,从而提高探测性能。

机器视觉中彩色伪随机编码投影系统及标定

为了研究基于三维场景单幅二维图像的不标定欧式重构理论,需要构造一个编码投影系统,并预标定出其相关参数。依据伪随机彩色编码的原理,代数射影几何中的交比不变性质,以及被视为逆向照相机投影系统的标定数学模型,提出了投影系统的标定步骤和方法。将一幅伪随机编码图案与投影系统相结合,构造了一种新的视觉投影系统。标定实验表明,由此系统将伪随机彩色编码图案投射到靶标空间,利用CCD照相机拍摄其图像,进行图像的特征点提取和数据处理后得到了投影系统的参数。

伪随机编码结构光系统的标定

提出了一种采用伪随机编码原理生成彩色编码图案的结构光系统标定方法。首先,结构光系统向带有棋盘格图案的标定板投射白光,拍摄棋盘格图像,随后将棋盘格图案用白纸完全遮盖,投射彩色编码图案,并拍摄彩色编码图像。其次,采用一种基于K-均值聚类的角点自动提取方法提取伪随机编码图像的角点信息,利用彩色角点信息和射影变换原理建立摄像机图像和投影仪图像的对应关系,根据此对应关系,将三维空间特征点在摄像机坐标系下的图像坐标转换成投影仪坐标系下的图像坐标,从而实现对摄像机和投影仪的同时标定。最后,充分利用伪随机编码图案的桥梁作用对结构光系统外参数进行了整体优化,进而完成系统标定。实验结果表明该方法的标定精度可达0.3像素,且利用此法获得的标定数据对物体进行重建曲面的质量良好。

激光伪随机编码的最小周期识别技术研究

针对激光制导武器使用的有限位伪随机码的特点,提出了对其最小周期的识别算法。利用Dephi开发软件编程实现了该算法,并统计研究了该方法对伪随机编码的识别概率。研究表明该算法可以接收较少的制导信号就能有效地识别出伪随机编码的最小周期。

不标定三维欧氏重构中单幅彩色伪随机编码图像特征点提取方法研究

在三维主动视觉系统中，为有效提取单幅彩色伪随机编码图像特征角点并给特征点匹配提供更多的样本信息，采用定位于彩色图像的Harris算子探测特征角点，并利用目标灰度同背景灰度比较构造一个自适应阈值判定条件，从而提高了角点响应的适应性和精确性。特征点提取实验及三维欧氏重构结果证实了该方法的适用性及有效性。

伪随机编码震源信号的地震响应

常规的可控震源Chirp扫描信号的地震响应存在着相关信号旁瓣大、分辨率低的缺点.本文利用数值模拟技术研究可控震源伪随机编码信号地震响应的规律和特点.伪随机编码信号的地震响应剖面的旁瓣电平与常规的Chirp扫描信号情形相比有明显地降低,但是伪随机编码信号地震响应剖面的相关噪声仍然没有得到有效地压制.利用伪随机编码信号的周期性特点把一个长地震记录以信号周期为间隔进行分时叠加可以提高地震记录的信噪比和地震数据的利用率.

伪随机编码超宽带短脉冲的探测能力研究

为进行弱信号检测,研究在脉冲雷达中获得大信号时间宽度与信号带宽积的方法,利用伪随机编码方法调制超宽带短脉冲,可以在保持子脉冲信号带宽的情况下,以低功率发射长脉冲串类噪声信号,而提高信号的能量,提高探测距离。通过仿真实验得出,利用伪随机编码技术可以使超宽带信号具有更强的探测能力,可以在回波信号功率水平远远小于噪声水平(如信噪比5%)的情况下实现对探测目标的高保真成像。

视觉测量中基于彩色伪随机编码照明模板的设计

为实现仅用一幅二维图像,在系统参数未知且可变条件下,在真正的三维欧氏空间重构三维场景,其解决的首要关键问题是研究合适的编码结构光照明方法.文章采用伪随机彩色空间编码的可靠模型算法设计该主动视觉系统的多种编码投影模板,探索实现三维场景表面高分辨率伪随机彩色空间编码的特征化新技术,该编码窗口唯一性能唯一辨识待重构场景表面上每一特征点,解决场景重构特征点的匹配瓶颈难题,其不标定三维欧氏重构结果证实该文设计方法具有有效性.

彩色伪随机编码图像特征点神经网络匹配

为研究基于单幅二维图像不标定欧氏重构三维场景的理论，采用一种有效的采用伪随机编码结构光照明主动视觉技术。利用伪随机序列的窗口特性，使被编码结构光照明的场景表面每一个特征点郜具有唯一的代码，可以唯一地被辨识。利用神经网络进行图像识别，使该编码结构光主动视觉系统可比较容易地解决被动视觉系统中难以解决的特征点匹配问题，实验效果令人满意。

伪随机编码调相在铁路8mm驼峰测速雷达的应用研究

根据铁路8mm驼峰测速雷达的技术条件要求以及在实际应用中存在的各种干扰会使雷达输出多普勒频率不稳定的问题,提出将m码码型变换的互相关技术应用于8mm驼峰测速雷达,重点对m码码型变换的互相关函数以及应用于驼峰测速雷达的信号处理进行分析,对此种体制的雷达框图、原理、信号处理数学分析以及应用中重要的m序列码的参数选择等技术问题进行研究。通过仿真实验,说明此种体制雷达对测速区以外的远、近距离上的回波干扰和其他杂波干扰具有较大的抑制作用,并可有效地抑制发射机泄露信号产生的噪声干扰。

机器视觉中基于彩色伪随机编码特征点匹配的研究

为研究基于单幅二维图像不标定欧氏重构三维场景的理论,介绍一种采用伪随机编码结构光照明主动视觉技术。利用伪随机序列的窗口特性,使被编码结构光照明的场景表面每一个特征点都具有唯一的代码,可以唯一地被辨识。实验表明,该编码结构光主动视觉系统,可以比较容易地解决被动视觉系统中难以解决的特征点匹配问题,实验效果良好。

MTI应用于伪随机编码连续波雷达

本文针对伪随机编码连续波雷达的频谱特性,提出采用脉冲雷达MTI的工作方式在视频消除连续波雷达泄漏以及近距固定物反射以及杂波的影响,使得伪随机编码连续波雷达在战场地面监视中得到更有效的应用。

一种便携式伪随机编码超宽带人体感知雷达设计

该文提出了一种便携式伪随机编码超宽带人体感知雷达的设计方法。人体感知雷达主要包括对运动人体目标进行跟踪以及对静止人体目标的呼吸频率进行提取。为了获得较强的穿透能力与较好的距离分辨率,采用了载波为800 MHz的m序列作为雷达发射信号。为了减小雷达系统尺寸,采用高速DAC与FPGA直接合成m序列调制信号,发射信号的平均功率为5 d Bm。接收机具有两个混合采样接收通道,第1通道用于实时获得参考码,第2通道用于接收雷达回波。为了提高雷达系统扫描率,采用FPGA内部的多个DSP内核级联来实现脉冲压缩的并行计算。另外,动目标跟踪算法与生命探测算法在Intel处理器内运行,将探测结果传给头盔上的微型显示器进行显示。最后,通过穿墙实验表明,该雷达能实时跟踪墙后16 m内的动目标,同时能提取墙后14 m内静止人体的呼吸频率。

一种基于射频开关切换的伪随机编码超宽带多发多收雷达设计

多发多收超宽带雷达能实时探测到目标的距离向和方位向信息,在地质勘测、生命救援、穿墙目标跟踪等领域具有重要的应用价值。该文提出一种基于射频开关切换的伪随机编码超宽带多发多收雷达设计方法,研制出一套伪随机编码超宽带MIMO雷达系统。为了降低系统的成本和复杂性,采用射频开关切换的方法来实现多发多收。由于射频开关的耐压值有限,采用峰值功率为18 d Bm的伪随机编码信号作为雷达发射信号。最后通过混合采样方法实现超宽带信号的采样接收,并且调用FPGA内部的DSP硬核来进行实时脉冲压缩,以缓解后续数据处理运算量大的问题。实验结果表明,该雷达系统能实时探测到目标的方位向和距离向信息。

双通道伪随机编码超宽带探地雷达主控机设计

为实现探地雷达小型化和数字化的设计,对伪随机编码探地雷达的系统设计方案进行了研究。研制了一款双通道伪随机编码超宽带探地雷达主控机。研究基于FPGA芯片Virtex-5和宇航级ADC芯片ADS5463-SP,采用码元平衡直发的信号源设计方案,配合混合采样实现了中心频率60 MHz和800 MHz的双通道格雷互补码编码信号的发射和接收。进行了信号源测试实验和主控机的闭环测试实验,双通道脉冲压缩结果峰值旁瓣比均大于25 dB,并达到了低频1.875 m和高频11.72 cm的距离分辨率。将主控机接入雷达系统,在沙坑中进行雷达整机的高频通道测试实验,测得埋藏大理石板厚度约17 cm。结果表明本文设计的雷达主控机性能可靠,可以广泛应用于伪随机编码体制超宽带探地雷达系统。

一种基于彩色伪随机编码图像的配准方法

在基于彩色伪随机编码的三维重构测量中,由于相机视场有限,无法一次清晰地得到被测物体的表面编码投影图像,必须对所得图像进行配准拼接。一般的配准方法都是基于灰度图像,而伪随机编码投影图像具有特有的颜色特征,基于此种投影编码图片提出了一种新配准方法,对于此类图像能进行很好的配准。

采用流水化伪随机编码算法的相变存储器寿命延长方法

相变存储器(phase change memory,PCM)是一种颇具前景的新型存储器件,具有非易失性、静态功耗低和存储密度高的优点.然而,该类器件的低写入寿命是其在实用化中亟待克服的关键问题之一.一般来说,通过每次写入时仅写入相异位的策略,可以减少产生的平均写入量,从而延长PCM的写入寿命.然而,应用这一差异式的写入策略通常又会以降低读写速度为代价.为此,提出了一种兼具高效和快速特点的写入量减少方法 FEBRE(a fast and efficient bit-flipping reduction technique to extend PCM lifetime).该方法在差分写入阶段前,设计并使用了一种快速的一对多映射,将待写入的数据并行映射为多个编码向量,从而增加了从其中找到一个与已有数据最近的向量的可能性.此外,还提出了一种流水化的伪随机编码算法,用以加速一对多映射中的编码过程,从而降低写入开销.实验表明,与目前领先的PRES(pseudo-random encoding scheme)方法相比,FEBRE方法在写入操作中,平均减少了5%以上的写入量,提升了2倍以上的编码速度;在读取操作中,减少了45%以上的解码操作次数.

伪随机编码磁性源瞬变电磁发射技术及电磁响应分析

为了设计一种伪随机编码磁性源瞬变电磁系统,从关键技术和电磁理论方面讨论该系统的设计与该系统在均匀半空间大地模型下所使用的正反演方法。首先对比分析4种伪随机编码的特性,从中选择m序列作为系统的激励信号;然后,基于有源恒压钳位技术设计系统发射电路,正演出实测数据的电磁响应。根据m序列伪随机编码系统辨识理论,响应波形经预处理后得到大地脉冲响应估计值并与标准值比较。研究结果表明:该磁性源瞬变电磁系统可以克服感性负载的阻碍作用,发射出波形质量高的伪随机编码电流;若电流波形的自相关性好,即使电流波形出现一定程度失真,仍可以获得与理论值很接近的大地脉冲响应估计值,预处理结果不完全依赖伪随机编码电流波形。