推扫成像中积分时间对孔径函数的影响分析

分析了线列推扫成像中,积分时间对采样孔径函数的影响。给出了在推扫方向上随着积分时间变化的梯形采样孔径函数,并根据该孔径函数,分析了积分时间和输入频率对截取过程中的调制传递函数值下降速度的影响,同时对细分采样叠加成像方式与积分延迟效应的类似性作了简要对比。这些分析有助于更清晰地了解推扫成像方式中积分时间对系统成像质量的影响。

一些基本形状光学接收器的孔径平均函数的特性的研究

研究了一些基本形状的光学接收器的孔径平均函数的特性。历史上所使用的大气光学接收器的数学形式仅限于有限的几种,包括圆形、环形和相应阵列。学术界并未建立对光学接收器的孔径平均函数的特性的基础性和归纳性的认识。本文计算了其它一些基本形状的光学接收器的孔径平均函数,比如正方形、三角形、一维的方形阵列、二维的方形阵列。本文对其特性进行了总结。

孔径函数对像面光场分布的调制及其应用

对光学相干成像系统中孔径函数对像面光场分布的调制特性进行了理论分析，并对用孔径滤波器实现光学小波变换进行了讨论。提出无编码光栅θ调制技术和全息扇出光栅制作的新方法，并给出了实验结果。

可变形土中孔径分布函数的模拟

为了获取一种可变形土孔径分布函数(PSDF)的间接估测方法,用传统土-水特征曲线(w-SWCC)函数和收缩曲线(SC)函数作为初始输入函数.w-SWCC曲线函数给出在不同土吸力条件下土体中的水分含量,SC曲线阐释了在不同含水量土样的孔隙比.选取w-SWCC曲线中的10个点作为初始状态,转换计算得到10个以饱和度和土吸力表征的土-水特征曲线组(S-SWCC).基于毛细定律,将土-水特征曲线组转换得到孔径分布函数组,每一个PSDF曲线都对应着不同的孔隙比.从该理论计算模型发现:可变形土在干燥过程中PSDF曲线可能会由双峰型转向单峰型转变.选取Chataignier黏土作为该理论计算模型的验证对象,与压汞孔试验(MIP)实验数据对比,发现模型计算结果与实验结果较为相符.同时分析了该理论计算模型结果与MIP实验结果在孔径数值的分布间隔和孔径密度峰值之间存在一定差异的原因.

梯形与正方形像元CCD调制传递函数的比较

在给出任意像元形状的电荷耦合器件 (CCD)的调制传递函数 (MTF)一般公式的基础上 ,进一步比较了采样阵列为正方形 ,像元形状分别为正方形和梯形的CCD的MTF ,结果发现 ,像元形状为正方形的CCD的MTF优于梯形像元CCD的MTF .

平顶高斯光束经含失调圆孔光阑的失调光学系统的传输特性

为分析平顶高斯光束通过光学系统传输时圆孔光阑失调和光学元件失调对平顶高斯光束传输特性的影响,利用失调圆孔光阑的近似展开式和适用于失调光学系统的广义衍射公式,得出了平顶高斯光束经含失调圆孔光阑的失调光学系统传输的近似解析式,给出了输出光束场分布与光束参量、光阑孔径尺寸、光阑和光学元件失调量等的定量关系.针对特定光学系统定量分析了各失调量对输出光束场分布的影响,结果表明各元件失调都对输出光束强度分布产生较大影响.但在各失调量较小的情况下,透镜失调对输出光束传输特性的影响比光阑失调对输出光束传输特性的影响更明显.

高斯光束通过含失调窄缝光阑的失调光学系统的传输特性

利用硬边窄缝光阑的近似展开式和适用于失调光学系统的广义衍射公式，得出了高斯光束经含失调窄缝光阑的失调光学系统传输的近似解析式。模拟结果表明输出光束场分布与光束参量、光阑尺寸、AB—CD矩阵元、光阑失调量和光学系统失调量有关。针对给定的光学系统和高斯光束定量分析了各失调量对输出光束场分布的影响．结果表明：光阑横向位移、光学系统横向位移和角位移均引起垂直于z轴截面内明显的光强非轴对称分布。当光阑半宽度为1mm时，光阑的衍射作用使腰斑半径为0．5mm的高斯光束产生-1．586π～1．465π范围的相对相移，且光阑横向位移、光学系统横向位移和角位移均引起焦平面前后相对相移的迅速变化。随光阑宽度变小，各失调量对输出光束特性的影响越明显。

推扫成像中针对细分采样累加的反降晰算法

为了降低细分采样累加方式对线列推扫成像清晰度的影响,利用孔径函数的变换,提出了相应的反降晰方法,实现了同一个位置上的像元累加,使得推扫方向上的孔径函数和线列方向等同,消除了累加过程中像元位移的影响。在细分采样累加倍数为4的情况下,Nyquist频率处的传递函数值提高7%。通过对反降晰算法的仿真采样验证,结果表明本算法完全可以达到预定要求,算法简单,只需少量加法器,在目前的成像仪电路中稍微修改可编程芯片即可投入工程应用。

实现无衍射光束的纯位相衍射光学元件的设计

实现无衍射光束的纯位相衍射光学元件的设计张静娟王京从霍俊岭（中国科技大学研究生院物理学部北京１０００３９）近几年无衍射光束的研究引起了科研和应用领域的普遍重视。这种无限大自由空间的无衍射光束包含了无穷多能量，原则上来说是不可能实现的。但在有限孔径下的...

双孔结构非饱和压实土微观结构演化模型

在最优含水率干侧压实的黏土一般具有明显的双孔结构,其集聚体间孔隙(又称宏观孔隙)和集聚体内孔隙(又称微观孔隙)对土体宏观水力和力学特性影响差异显著,同时,水-力耦合作用下两种孔隙的演化规律也存在明显不同。双孔结构非饱和土对应的孔径分布函数为双峰孔径分布形式,该分布函数可通过叠加宏观孔隙和微观孔隙的单峰孔径分布曲线得到,并通过平移量、缩放量和分散度3个演化参数对双孔结构土的孔隙演化规律进行描述。通过构建在力学及水力加、卸载过程中演化参数与孔隙比之间的关系,提出了适用于描述变吸力下非饱和压实土的微观结构演化模型。分别基于所开展的桂林红黏土压汞试验数据和文献中的米尼亚卢博瓦膨胀土试验数据,对所建立的微观结构演化模型进行参数标定,并通过模型预测结果与试验结果的对比,验证了所建立模型的适用性。

新型显示效果度量工具:空间标准观测仪

在显示器的设计过程中,“美景只出现在旁观者眼中”(意即只有设计者之外的旁观者才能评价图像质量的好坏)。但到目前为止,业界对人眼观测到的画面质量依然缺乏有效的评估手段。这里,我们将要详细介绍一种新型三维空间图像可见度的评估工具:空间标准观测仪(spatialstandardobserver,SSO)。与亮度、CIE色度的测量相同,SSO为我们提供了另一项对人类观察有意义的测量标准的尺度。

不同覆土压力下砂质黏性紫色土的土-水特征曲线研究

使用Geo-Experts高级型应力相关土-水特征曲线压力板仪对重庆砂质黏性紫色土在不同覆土压力下(0,40,100,200 kPa)的土-水特征曲线(soil-water characteristic curve,SWCC)进行了研究;采用双应力变量广义土水特征曲线模型对试验数据进行分析。研究发现:(1)在覆土压力和吸力的双应力变量影响下,土样的孔隙结构发生改变;脱湿过程孔隙比发生显著减小时的拐点吸力值随着覆土压力的增大而增大。吸湿过程中,土样的孔隙比变化不明显。(2)在双应力变量下,较大覆土压力的土样(100,200 kPa)脱湿SWCC呈现双峰特点,而较小覆土压力的试样脱湿SWCC未出现双峰特点;经历脱湿—吸湿过程后,含水率出现滞回现象。(3)使用双应力变量广义SWCC模型可以较好的拟合不同覆土压力下紫色土的SWCC,拟合精度高。结合孔径密度函数和土性参数S-index,可得出土的最佳体积含水率公式,可应用于相应紫色土地区工程建设指导。

基于流形分离的DOA估计方法

流形分离方法(MST)针对任意形状的天线阵列,将导向矢量分解为采样矩阵(取决于几何形状)和范德蒙结构矢量(取决于信号场)的乘积,进而把适用于线性阵列的快速DOA估计算法推广到任意阵列,例如求根MUSIC算法。在实际应用中,噪声使基于MST的算法性能下降。分析了噪声对子空间类DOA估计算法的影响,给出了最优模式数目的选取方法。仿真结果表明,基于MST的DOA估计方法性能取决于信噪比和模式数。

孔径分布函数对水分在非饱和土体中迁移的作用（英文）

目的:了解孔径分布函数对水分在非饱和土体中迁移的影响,并提出相关数学模型,量化非饱和土体在不同吸力作用下的渗透系数。创新点:从孔径分布函数出发探讨土体的工程性质,以日常生活中所用的阀门模型解释非饱和土体在不同吸力作用下的渗透系数。提出采用非饱和土渗透系数的实验数据,间接估算土体的孔径分布函数。方法:从物理模型推导相关数学公式,并用实验结果对数学公式进行验证。结论:孔径分布函数主导非饱和土的渗透系数;孔径分布函数是连接土体两大水力特性(包括水土特征曲线和渗流方程)的桥梁。孔径分布函数对水分在土体中迁移的作用可以用日常生活中使用的阀门模型简单描述。基于阀门模型,土体的孔径分布函数也可以由土体的非饱和渗透系数的相关实验数据间接估算得到。

基于散斑抑制的合成孔径激光成像雷达的结构和工作模式

目标漫反射产生的激光回波散斑效应严重影响合成孔径激光成像雷达(SAIL)的成像质量。在体系结构上提出了抑制散斑效应的系统性解决方案,建立了SAIL结构和工作模式设计的理论基础。研究了SAIL中与目标分辨单元尺寸、啁啾波长变化、目标相关性质和接收面光强随机分布有关的散斑统计特性。定义了SAIL光学接收天线的散斑孔径积分场复相干函数,它是天线孔径相关函数和目标分辨单元相关因子的卷积,其宽度就是可实现的孔径合成长度,给出了实现较大的孔径合成长度的发射口径、接收口径和实际孔径合成长度的设计原则,发现和分析了由啁啾散斑移动产生的拍频信号波动。最后建议采用滑动聚束模式来有效使用散斑效应造成较短的孔径合成尺度,因为其光束扫描宽度对SAIL移动距离有放大作用。同时也提出了具有多发射机/多接收机的多通道结构以提高回波散斑光场的探测率。

多峰孔径分布拟合模型在页岩孔隙结构分析中的应用

孔径分布(Pore Size Distribution,PSD)作为孔隙结构的重要表征,对页岩的渗流及储气能力具有重要影响。采用数学表达式来拟合页岩孔径分布,能以数学形式刻画孔隙结构,还能为建立渗流和储量计算模型提供孔隙结构信息。首先介绍了多峰孔径分布拟合模型的理论依据和建模过程,其次选取6个页岩岩样,应用模型分析了采用压汞法和氮气吸附法实验获得的孔径分布结果,拟合了孔径分布函数f(r)并预测了累计孔隙体积v(r)。针对拟合得到的页岩孔径分布规律与实验结果做了对比,提出了该模型预测页岩渗流和储气能力的应用方法。研究发现,氮气吸附比压汞实验的f(r)更接近正态分布,应用模型的拟合度较高。通过分析基于多峰拟合孔径分布函数f_M(r)预测的累计孔隙体积v(r),发现脆性矿物含量越高,中孔越发育;TOC含量越高,黏土含量越低,微孔越发育。

高斯光束经含光阑失调光学系统的传输特性

为分析光学系统中圆孔光阑和透镜失调对高斯光束传输特性的影响,利用硬边椭圆光阑的近似展开式和适用于失调光学系统的广义衍射公式,推导了高斯光束经含失调圆孔光阑的失调光学系统传输的近似解析式,得出了输出光束场分布与光束参量、孔径尺寸、ABCD矩阵元、光阑和光学系统失调量间的关系。针对特定光学系统,定量分析了各失调量对输出光束场分布的影响。

水-土特征曲线的不确定性对估算非饱和土抗剪强度的影响

目的:系统讨论引起水-土特征曲线不确定性的各种可能因素,深入探讨水-土特征曲线的不确定性对非饱和土体抗剪强度的影响,并总结采用水-土特征曲线估算非饱和土体抗剪强度所需要考虑的关键因素。创新点:在采用水-土特征曲线计算非饱和土抗剪强度时,综合考虑水-土特征曲线的不确定性。方法:1.查阅文献,对比试验数据,总结造成水-土特征曲线不确定性的主要因素;2.依据现有估算公式,采用不同水-土特征曲线估算非饱和土抗剪强度;3.对比估算结果和试验测量值,讨论估算过程需要注意的关键事项。结论:1.同一土样在不同测试方法、不同试验环境及不同初始空隙比的情况下,所获得的水-土特征曲线可能表现各异;2.在估算非饱和土抗剪强度时,必须考虑土体的应力状态(或者空隙比),并对现有水-土特征曲线做必要修正,以保证在估算过程中所采用的水-土特征曲线能够真实地反映剪切土样的孔径分布。