一种结合SNR和空间可分级的SPIHT改进算法

在SPIHT算法的基础上,针对SPIHT算法仅支持SNR可分级,不能支持空间分辨率可分级的问题,通过对现有的SPIHT算法进行改进,采用延迟和多级集合的办法提出了一种基于SPIHT算法的SNR和空间混合可分级编码算法。

低SNR下宽带信号的DOA估计

针对如何提高低信噪比下宽带信号波达方向估计性能的问题,在相干子空间法的基础上,通过重构聚焦矩阵,在不需要预先估计信号方位的同时,有效提高了低信噪比下空间谱的角度分辨率。由于采用空间谱峰值搜索法确定信源的来波方向具有较大误差,根据文中所提出的插值公式,利用空间谱峰值左右谱线的幅度进行修正,可得到较为精确的估计值。仿真结果显示了所述方法的有效性。

Polarimetric super-resolution algorithm for radar range imaging via spatial smoothing processing

A full-polarimetric super-resolution algorithm with spatial smoothing processing is presented for one-dimensional（1-D）radar imaging.The coherence between scattering centers is minimized by using spatial smoothing processing（SSP）.Then the range and polarimetric scattering matrix of the scattering centers are estimated.The impact of different lengths of the smoothing window on the imaging quality is mainly analyzed with different signal-to-noise ratios（SNR）.Simulation and experimental results show that an improved radar super-resolution range profile and more precise estimation can be obtained by adjusting the length of the smoothing window under different SNR conditions.

低温流体电容层析成像空间分辨率研究

为了深入探究电容层析成像(ECT)在用于低温流体(液汽介电常数比比室温介质小1个数量级以上)的两相流反演成像时的成像性能,基于数值模拟,对比确认最佳成像方法后,通过对比图像质量和成像定量指标研究了低温流体在4种两相流型下的成像空间分辨率。结果表明成像分辨率在测量中心区域为直径比0.2,边缘区域为0.1,影响因素包括主流体相对介电常数、两相介质的介电常数比、数据噪声等,其中分辨率对测量噪声尤为敏感。研究定量验证了ECT用于低温流体测量时的分辨率性能,并为未来传感器的优化指明了方向。

中巴地球资源一号卫星多光谱扫描图象质量评价

基于中国资源卫星应用中心提供的中巴地球资源一号卫星红外多光谱扫描仪 (IRMSS) 4个波段零级图象数据 ,首先综合运用各种有效方法进行了图象预处理 (包括错位纠正、辐射校正、去噪声、清晰化、几何精校正等 ) ,然后在此基础上选择图象信噪比、地面分解力、清晰度、辐射精度、反差等 5个指标对图象进行了全面的质量评价 .研究分析表明 ,中巴地球资源一号卫星IRMSS图象某些波段的清晰度和反差稍好于TM ,但在图象信噪比、地面分解力、清晰度等方面与TM相比尚有差距 ;通过图象灰度平衡、清晰化和数据融合等处理 ,中巴地球资源一号卫星IRMSS数据仍有很大的图象改善空间 ,并在国土资源调查、城市规划等诸多领域有着广阔的应用前景 .

利用过采样探测提高线阵扫描相机的空间分辨率

从航天工程的特殊工作环境出发,不单纯在理论上推导如何提高线阵扫描相机的空间分辨率,而是在远距离、低能量的环境下,从系统的角度研究了图像配准程度、信噪比和时间分辨率对空间分辨率的影响关系,进而提出了过采样探测系统的设计约束条件。在不能降低相机时间分辨率和信噪比的条件下,提出了一种利用过采样技术将线阵扫描相机空间分辨率提高20%的新方法。

长波红外系统三维噪声模型及其分析

针对长波红外系统中普遍存在的噪声大和信噪比低的问题,重点阐述三维噪声模型的理论分析方法,并设计了一套长波红外噪声测试系统。在不同积分时间下对不同温度的黑体连续采集图像数据,通过图像数据计算出三维噪声模型中噪声分量的数值,深入地分析了各噪声分量对系统信噪比的影响,发现长波红外系统的主导噪声为行列非均匀性所产生的噪声,空间噪声比时间噪声更为严重,成为限制系统信噪比的重要因素,为长波红外系统信噪比的提高提供了理论依据。

单边核磁共振仪中射频线圈的优化

射频线圈是核磁共振系统中实施射频激励和接收核磁共振信号的核心结构,其性能直接决定了核磁共振信号的质量。针对单边核磁共振系统信噪比差的缺点,提出以空间均匀性和信噪比为优化参数的平面矩形螺旋线圈的优化方法。优化方法分为两步:1以射频磁场的均匀分布范围为优化目标,通过改变平面螺旋线圈的结构参数,运用毕奥-沙伐定律对RF线圈磁场进行计算,确定与目标区域匹配的线圈的基本结构。2以线圈的信噪比为优化目标,使用有限元仿真软件计算在步骤1中已确定的各种线圈的交流电阻,进而得到信噪比,从中选出信噪比最高的线圈。结果表明,最优的平面矩形螺旋线圈结构参数为:布线面积为17.2mm×17.2mm,线宽和线间距均为0.5mm,总匝数为10匝,均分在2mm厚电路板的双面,每个面上5匝;该射频线圈不仅能保证与主磁场B0均匀区域相匹配的激励区域,而且从信噪比测量实验可知,该线圈在目标区域内具有最好的信噪比。

目标探测的信噪比分析

从黑体辐射理论出发,分析空间目标超光谱探测时的影响因素。计算太阳对目标的表面辐射,利用大气传输模型分析软件——MODTRAN分析计算在可见光到近红外范围的天空漫反射辐射,给出了成像光谱仪接收到的目标辐射能量和背景辐射能量的计算方法,同时考虑探测器得到噪声的种类,给出主要噪声源的计算方法,从而推导出光谱仪接收到的以电子数为基本单位的信噪比一般表达式。通过分析表达式中的各种因素对信噪比的影响,提出得到较高信噪比的可行方法,从而更清楚地分辨物体。

基于C-S复合码的OTDR系统信噪比提高方法

针对OTDR系统高信噪比的要求,提出一种将Si mpl ex编码与CCPONS编码相结合的C-S复合码。分析了C-S复合码的产生方法及其应用于OTDR系统的编码解码原理,推导了引入C-S复合码的OTDR系统信噪比增益,实现了在有限编码长度下大幅度提高系统信噪比的目标。

微光增强型电荷耦合装置成像系统三维噪声模型及其测量分析

为了方便地计算三维噪声,提出了一种新的三维噪声计算方法,该方法对离散型微光成像系统三维噪声测量和质量评价具有十分重要的实用价值。利用微光成像系统三维噪声测量系统,结合数字图像处理技术,测量了微光增强型电荷耦合装置(ICCD)成像系统在四种照度条件下的三维噪声,并对结果进行了分析。分析结果与微光ICCD成像系统实际性能相吻合。

毫米波热辐射阵列的空间谱估计误差模型研究

将空间谱估计算法应用于毫米波热辐射阵列接收系统对目标进行超分辨率探测,需要解决目标热辐射信号弱及阵列误差使性能下降这两个主要问题.为此,建立了低信噪比阵列误差模型,该模型综合考虑了通道幅相误差对信源和通道噪声的影响,推导出由它们所造成的阵列接收数据自相关矩阵的特征值扰动范围和信号特征向量空间误差距离.利用该模型提出了一种通道幅相误差校正算法,使得高分辨率的空间谱估计算法能够很好地应用于毫米波热辐射阵列接收系统,并通过实验验证了新模型及校正算法的正确性和有效性.

微光成像系统三维噪声测量及其分析

为了分别从时域和空域对微光成像系统的噪声特性进行测量和分析,分别建立了微光成像系统三维噪声模型及其测量系统,并对微光ICCD成像系统和CCD成像系统的三维噪声进行了测量与分析.测量结果表明:随着ICCD像增强器光阴极面照度的提高,空间噪声、时间噪声、信号总平均值和信噪比均升高,符合微光ICCD成像系统的实际性能.通过三维噪声分析,实现了区分微光ICCD(或CCD)成像系统中由成像面缺陷和死像素点形成的两种固定图案噪声,且对光锥耦合技术进行定性的评价.

一种改进的IBP超分辨率重构算法

低分辨率图像的信噪比(SNR)和图像之间的配准误差对超分辨率重构效果的影响是该技术应用在遥感领域的瓶颈。本文针对图像信噪比对超分辨率重构的影响,对IBP算法进行了改进。实验表明,改进的IBP算法收敛速度快,相对于传统的POCS与IBP算法,它对低信噪比低分辨率图像的重构具有更好的效果。

频率选择性信道下的多天线信号分量合成算法

信道的多径效应和噪声会严重地影响信号的通信质量,可以通过空间分集技术提高信噪比和降低多径的影响。针对频率选择性信道下的多天线信号合成问题,给出了一种在未知信道下无需进行符号同步的多天线信号分量合成算法。在频域,该算法按照每频点信噪比最大化准则对信号进行加权合成,提高合成输出信号的每个频点信噪比,降低合成信号的衰弱特性。另外,分析了采用FFT实现时的相关问题,并利用常用的QPSK和16QAM信号进行仿真验证,最后对合成前后的信号进行解调。结果表明该算法能够有效地提高信号的接收质量,无需信号的定时同步和载波同步,对信号调制方式透明,为频率选择性信道下的低信噪比信号合成提供了新的解决思路,具有较强的实用价值。

基于多级微镜的傅里叶变换成像光谱仪干涉成像系统分析与设计

为了实现傅里叶变换成像光谱仪的静态化与高通量,提出一种基于多级微镜的时空混合调制成像光谱仪,其干涉系统是利用一个多级微镜代替迈克尔逊干涉仪中的平面镜,其显著特点是无运动部件和限制系统光通量的狭缝,可同时获得目标的干涉图与二维空间图像。该成像光谱仪利用前置成像系统将目标成像到干涉系统的平面镜与多级微镜上,利用多级微镜的结构特点对两成像光束的光程差进行调制,然后通过后置成像系统获得不同干涉级次的目标图像。首先通过对该成像光谱仪干涉系统光谱信噪比的分析,明确了光谱信噪比与图像信噪比之间的关系,确定了多级微镜的特征参数。为了确保每个阶梯面所对应光程差的恒定性,通过对前置成像系统成像过程的分析,确定了前置成像系统像方远心的光路结构;通过对系统视场角与光程差之间关系的分析和计算,确定了前置成像系统的设计指标并完成了光学设计。为了保证后置成像系统不引入额外的光程差,通过对后置成像系统成像特点的分析,确定了后置成像系统双远心的光路结构;通过对系统入射孔径角与阶梯级数之间关系的分析和计算,最终设计出满足系统性能需求的后置成像系统。通过对各单元系统的理论分析与光学设计,为静态化与高通量成像光谱仪的发展提供了一种新的思路。

信噪比加权空间分集雷达目标检测算法

对于空间分集雷达,各雷达站与目标的距离不同会引起信噪比的不同,从而降低传统的非相干积累检测器的检测性能.基于尼曼-皮尔逊准则,提出一种对各站接收信号进行基于信噪比加权的信号融合检测器.在已知各站回波信噪比的条件下,它可以达到检测性能的上界.数值试验表明,该检测器的检测性能较传统的非相干积累检测器有明显改善,特别在信噪比较低时.

混合精细可分级视频编码技术的研究

首先分析了视频可分级编码的基本思想,讨论了时域、空域、SNR、FGS等基于单个视频参数的可分级编码方法。在此基础上,论述如何将时域、空域、SNR可分级性融合成新的混合精细可分级编码方法。

三轴稳定平台下提高线列探测器光学遥感仪图像空间分辨率的方法研究

提出了通过改变线列探测器像元摆放方式并适当增加系统过采样率来提高三轴稳定平台下线列探测器光学遥感仪图像空间分辨率性能的技术实现方案.在建立系统工作模型的基础上,对基本递推算法和由此引入的误差扩散效应进行了定量化分析,并初步给出图像信噪比和图像空间分辨率之间的量化关系.该方案技术出发点的可行性已在SPOT 5HRG专利技术中得到证实.在现有条件下,该技术有望率先在极轨卫星平台下得到应用.

天线相关性对MIMO系统BER性能的影响分析

推导了一种基于拉普拉斯角能量分布的天线相关性的精确算法表达式与近似表达式,分析了影响MIMO系统天线空间相关性的因素,并将之用于对MIMO系统的BER分析。在均匀线性阵列跟圆形阵列中,对比了不同衰落因子下,系统BER随信噪比、天线之间距离以及信号到达角的变化关系。分析了决定系统BER的因素以及降低系统BER的方法。最后通过对近似算法的研究发现,在衰落因子a值比较大时,近似算法能很好地代替精确算法,并能大大简化计算复杂度。