RFreeTrack:基于差分相位全息图的RFID非接触式鲁棒定位系统

针对复杂室内环境非接触式RFID目标定位误差大的问题,提出了RFreeTrack系统,其使用商用RFID设备计算出目标反射信号,实现了复杂环境下高精度非接触式目标定位。首先,提出了一种基于时间序列相似度的搜索方法用于校准静态信号,从而显著增强了目标反射信号提取的鲁棒性。然后,提出了基于差分相位全息图的非接触式定位方法,排除阅读器天线位置的影响,提升了定位准确度,降低了系统的部署难度。最后,实现了一个高精度的非接触式定位系统原型。实验表明,在复杂环境中使用校准后的静态信号提取出的目标反射信号相位,相较于现有方法误差降低了68.8%。基于校准过的静态反射信号,在复杂环境中使用差分相位全息图的定位误差平均值为0.040 8 m,相较于现有方法提升了50.6%。

差分相位衬度技术解析催化剂表/界面电场潜在假象探讨

针对差分相位衬度技术(DPC)在解析催化剂表面电场时可能出现的电场不准确等问题,提出电镜像模拟的方法,对异质界面、不规则颗粒边缘,进行DPC像模拟,通过DPC与电场的关系解析电场信息。随后使用FEl-Titan Themis CubedG260-300真实拍摄参数模拟不同欠焦、像散下的颗粒边缘和异质界面的DPC结果。结果表明异质原子对电子束的散射差异导致界面处原子电场产生额外的偏移;对于具有不规则界面形状的样品,不规则表面形状会给电子束带来额外的偏转,上述结果均会导致表/界面电场解析结果不准确;随着样品厚度增加,电子束会产生相移,使得DPC所测的原子间电场不再准确;同时DPC拍摄中,欠焦量需要减小,从而避免欠焦带来的电场反转或偏移的假象;并且在拍摄过程中应关注三阶像差的数值并及时调整,使得DPC结果更为准确。

移动X波段双线偏振多普勒天气雷达差分相位数据质量控制

针对移动X波段双线偏振多普勒天气雷达,提出了一套差分相位数据质量控制算法,包括地物杂波抑制、退折叠、初始差分相位调整和滤波等,然后利用2个个例分析了这种差分相位数据质量控制算法的效果。结果表明,该算法能有效地识别和消除差分相位数据中的地物杂波、退掉折叠的相位和滤除正常的随机差分相位波动。

同波束干涉测量差分相位计算与DOR时延精度验证

同波束干涉测量可以获取多航天器间高精度相对角位置信息。但对于两航天器间匹配频点少、频点间频差大、观测非连续条件下如何获取高精度的相对角位置观测量仍然是一个尚待解决的问题。我国在嫦娥二号(CE-2)卫星上首次搭载了差分单程测距(DOR)信标,用于测量技术测试验证,如何对DOR信号带宽综合时延进行精度验证也是本文关心的问题。文中提出基于相位补偿的差分相位解算方法,并基于DOR多频点信号测量数据进行了方法验证。给出DOR带宽综合解算方法,分析DOR无模糊解算条件;通过合理设置采样通道,实现了由单通道群时延验证DOR带宽综合时延。嫦娥二号卫星实测数据分析表明,相位补偿法可以得到反映航天器间相对角位置的差分相位观测量;DOR带宽综合时延与单通道时延解算结果一致,且时延解算精度有显著提高。

C波段双线偏振多普勒雷达差分相位质量分析

由于差分传播相移率(K_(DP))不受电磁波在雨区衰减影响,与降水强度呈线性关系,在定量降水估测和降水粒子相态识别方面具有重要作用。利用北京市气象局C波段双线偏振多普勒天气雷达观测数据,对差分相位(Φ_(DP))数据进行了质量分析和处理,包括地物杂波抑制、退折叠和滤波;再利用该雷达在2012年7月21日特大暴雨期间观测到的数据分析Φ_(DP)处理效果,并用处理后的Φ_(DP)数据估算K_(DP),对估算结果进行了分析。结果表明,该算法能有效识别地物杂波、退除差分相位折叠以及滤除干扰和降水移动等引起的随机数据波动,处理后的数据估算的K_(DP)能有效反映降水粒子的特性。

测深侧扫声呐差分相位估计

假设海底是一产生散射声波的薄层,获得了测深侧扫声呐(BSSS)的声呐阵时空相关函数的表达式。由此获得了两个重要结果:(1)获得了测深侧扫声呐差分相位估计的均值和方差的表达式;(2)在时空相关函数相位上除kdsin(θ-θm)外,附加了一项ξ(ξ被称为相位误差因子),此项在声呐正下方附近引起很大的测深误差。在上述基础上给出了差分相位法重要参数选择的标准,减小ξ的影响,使BSSS在相当宽的角度内获得好的结果。在上述理论指导下,研制了测深侧扫声呐,获得的实验数据与理论计算结果符合良好,证明了理论的正确性。

探月卫星同波束VLBI差分相位时延闭合计算与分析

针对同波束干涉测量中差分相位时延模型验证、解算结果周跳检测与校正问题进行分析。给出了相位闭合和差分相位时延闭合计算原理与方法,并以SELENE任务中解算的差分相位时延数据为算例进行分析,差分相位时延闭合计算结果小于几皮秒。验证了差分相位时延基于同一波前的模型,可用于对差分相位时延中周跳问题进行检测,可对数据波动情况进行监视,为数据后处理提供依据。在实际应用中,该方法可随着数据处理过程的推进同步进行,因此,十分有利于同波束干涉测量方法的实时实施,并应用于卫星导航。

短波SFH/GMSK系统差分相位解调方案的性能分析

提出了一种基于Viterbi算法的短波SFH/GMSK系统差分相位检测 (DPD)的解调方案 ,运用Matlab建立了短波SFH/GMSK系统模型 ,并在此模型上对不同参数下该解调方案的误比特率进行了数值仿真。其仿真结果表明 :DPD解调方案的误比特率可以达到 10 - 5～ 10 - 6 ,能满足短波信道性能的需求。

多频复合波激电差分相位频率简谱异常区分法

研究了多频复合波激电差分相位频率简谱异常区分法的原理、技术及应用效果．采用该方法，可以有选择地快速观测一段激电频率简谱，同时获取多个差分相位参数．利用不同极化源（单个或多个）的差分相位曲线特征的相互关系和明显差异，可实时、直观、准确地区分矿异常、非矿异常．该方法还具有工作简便、高效、分辨力高等优点。

X波段双偏振气象雷达差分相位质量控制

气象雷达差分相位的质量控制是通信和遥感遇到的一个基本问题。前向散射引起的差分相位估计的准确性对于测量降水量,反射率的衰减订正具有重要意义,尤其对于X波段的双偏振雷达。而后向差分相位的值则包含了非瑞利散射和降水微物理等有价值的信息,因此需要准确地分离出前向散射引起的差分相位和后向差分相位。但在雷达射线传播路径中可能会存在其他非气象目标的干扰或受到周围某单频点电磁波的干扰,导致接收到的电磁波存在噪声因素,从而使测量得到的总差分相位值不准确,因此还需要考虑对接收得到的差分相位先进行质量控制。本文基于X波段双线偏振多普勒天气雷达,提出了对测量得到的差分相位进行质量控制的方法,有效地减少噪声的影响,再利用处理得到的总差分相位分离前向散射引起的差分相位和后向差分相位。结果表明,该方法可以有效地对非降水回波干扰引起数据的大振幅进行平滑,分离得到的前向散射相位满足理论规律。

使用差分相位调制解决盲自适应恒模算法相位旋转问题的研究

恒模算法CMA是一种重要的盲均衡自适应算法,但存在相位旋转问题,本文研究把差分相位调制应用到CMA盲均衡系统中,解决恒模算法的相位旋转问题。通过跟MCMA算法比较,证明了这种方法可以补偿信道任意角度的相位失真,能更有效地解决恒模算法的相位旋转问题,并且能够抵抗一定的多普勒频移。仿真结果表明这种方法降低了CMA盲均衡系统的误码率,提高了系统的性能。

帧间差分相位谱帧长和帧移的最优设置方法

多数说话人识别算法涉及的短时傅立叶变换相位部分,因对其函数表达式的数学处理存在问题,往往被忽略。帧间差分相位谱的特征提取方法着眼于折中考虑相位突变检测能力和相位噪声两方面要求,但仅靠经验分析确定帧长和帧移缺乏理论依据,因此本文提出利用互信息准则对其进行最优设置。基于TIMIT语料库的说话人识别测试实验表明,这种最优帧长和帧移下的识别性能明显优于经验分析所得参数的结果。

量子信令的偏振态差分相位编码方案及仿真

为了研究量子通信信令系统,实现多用户之间进行通信,提出了一种量子信令的偏振态差分相位编码方案,阐述了编码过程.发送方使用光子的不同偏振态来表示不同的信令,然后对光子进行相位调制,通过前后两个光脉冲的相位差进行量子信令编码.接收方根据两个光脉冲在光合束器处发生干涉,由于相位差不同可以被不同的检测器检测到而得到0或1信号完成解码.根据高斯脉冲分布,导出了光子传输过程中由于脉冲延迟引起的差分相位编码系统的量子误码率与脉冲宽度以及延迟时间分布参量之间的定量关系,推出高斯分布的单光子脉冲在确定的时间抖动分布情况下系统的量子误码率.对量子信令编码效率和误码率进行分析并仿真,结果表明本文提出的编码方案可以达到75%编码效率,能够满足量子移动通信的需要.

基于差分相位编码的量子密钥分配协议

基于差分相位编码的量子密钥分配协议,对弱相干光脉冲采用相位调制,采用非对称M-Z干涉仪系统进行差分解码。在经典计算机上用Matlab编制相应的程序,实现了相位调制的量子密钥分配协议仿真。研究表明,在经典计算机上仿真相位调制的量子密钥分配过程是完全可行的。

基于线性规划方法处理C波段双线偏振多普勒天气雷达差分相位φ_C数据

高质量的差分相位数据能够有效地提高雷达识别粒子、估测降水的能力。本研究针对南京信息工程大学C波段双线偏振多普勒天气雷达(NUIST-CDP),提出一套差分相位φC数据的质量控制算法。其中将雷达观测到的差分相位φC分为5个部分:差分传播相位φDP、后向散射差分相位δ、非降水回波的波动εNP、系统误差εS以及电磁波信号的随机扰动εR。在线性规划方法的基础上,采用模糊逻辑法、小波分析法与迭代滤波法分别将差分相位φC数据中的εNP、εR和δ剔除,然后依据滤波后的数据,将各径向中第一个降水回波的值作为该径向的系统误差εS。结果表明,该算法能够有效地平滑由非降水回波引起的大振幅波动以及因电磁波信号造成的小振幅扰动,且可以剔除差分相位φC数据中存在的δ。此外,处理后的数据满足随径向距离递增的条件。

基于SOA-MZI差分相位法的全光异或逻辑门研究

建立了基于SOA-MZI结构差分相位法的全光异或逻辑门模型,实现了20 Gbit/s信号的全光异或逻辑运算。运算结果表明:输出脉冲信号的宽度主要是由延迟时间t决定的。采用差分相位法,可以减弱输出脉冲的码型效应,避免出现"拖尾"现象。

同波束VLBI差分相位抖动与角距离的关系模型

在有2个探测器的深空探测中,利用同波束VLBI技术可解算高精度的差分相时延,进而同时提高2个探测器的测定轨精度。但是,差分相时延的解算条件严格,差分相位抖动较大时直接影响解算的成功率。针对这一问题,利用SELENE两颗小卫星Rstar和Vstar的4个测站长达1年的同波束VLBI观测数据,统计得出了差分相位抖动与其对应的角距离的关系模型。该模型的建立,既有利于提高同波束VLBI差分相时延的解算成功率,又对行星中性大气和电离层掩星观测研究具有重要的参考意义。

基于矢量化差分相位的单分布源解耦二维波达方向估计

在分布源(包括相干分布源和非相干分布源)的二维波达方向估计中,均匀圆阵由于可实现全方位测角、具有较高的分辨率,得到了广泛的应用,然而现有的估计算法均需要谱峰搜索和特征值分解,复杂度较高.针对此问题,考虑单个相干分布源或非相干分布源入射两种情况,提出了一种基于矢量化差分相位的解耦二维波达方向快速估计算法.该算法首先基于空间频率近似模型,证明了任意单个分布源入射时,均匀圆阵中不同阵元接收信号间的差分相位均不受角度扩展参数的影响;基于此特性,通过获取差分相位即可实现中心波达角的解耦合;接下来,提取采样协方差矩阵的严格上三角元素相位,即对应于各阵元间的差分相位,并进行矢量化处理,最终将波达方向估计问题转化为一个最小二乘问题,从而直接得到闭式解,避免了谱峰搜索和特征值分解运算,大幅度降低了复杂度.理论分析和仿真实验表明,所提算法具有较高的估计精度,并且无需角信号分布的先验信息,同时具备较低的计算复杂度和硬件复杂度,有利于复杂环境下阵列测向等工程实践.

短波SFH/CPM系统差分相位检测方案的性能分析

文章提出了一种基于Viterbi算法的短波SFH／CPM系统差分相位检测（DPD）的解调方案，运用Matlab建立了短波SFH／CPM系统模型，并在此模型上对该解调方案的误比特率进行了数值仿真。其仿真结果表明：DPD解调方案的误比特率可以达到10^-5～10^-6，能满足短波信道性能的需求。

基于差分相位检测技术的直扩MSK数字中频接收机

MSK调制由于其优越的综合性能而被广泛地应用于各种数据传输系统．本文给出了一种基于差分相位检测技术的MSK调制信号数字中频接收机实现方法，仿真争实验证实了该方法的有效性。