基于MAPES的非均匀多基线SAR三维成像算法

多基线合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)通过在高度方向上的多次重复飞行形成了对目标观测的高度向合成孔径,具有高度向分辨能力,能够实现对目标的三维成像.本文针对各条轨迹非等间隔分布的多基线SAR数据,提出了基于缺失数据向量幅度和相位估计(Missing-data Amplitude and Phase Estimation,MAPES)的非均匀多基线SAR的三维成像算法.根据多基线SAR三维成像的信号模型和基于谱估计的三维成像原理,引人MAPES算法对非均匀采样的目标高度向观测数据进行空间谱估计,实现对目标的高程成像,从而得到了基于MAPES算法的非均匀多基线SAR三维成像处理流程.使用MAPES算法对非均匀多基线SAR的仿真数据和微波暗室数据进行了三维成像实验.     

长序列星载合成孔径雷达数据层析处理技术

介绍了利用长序列星载SAR数据实现三维成像的基本原理,以及使用空间谱估计技术实现高程成像的信号处理方法.给出了实现三维成像的处理流程,重点分析了长序列星载SAR数据三维成像所面临的主要问题及其解决方法,即长序列星载SAR数据配准、相位补偿、基线估计以及高程成像等关键技术的解决方法.进行了星载多基线SAR数据的层析处理实验,并介绍了其它实验结果,最后讨论了多基线SAR层析的应用潜力和未来研究方向.     

脉冲激光成像探测系统回波信号仿真

研究激光脉冲回波信号特性并建立其数学模型,是应用回波信号处理技术处理回波,生成目标三维激光仿真图像的基础.首先建立了激光器发射脉冲信号能量在时间和空间上的分布模型,然后依据成像目标的激光图像仿真模板,采用累加激光脚印各采样区发射脉冲信号与对应目标散射面单位冲激响应卷积值的方法,生成了探测器接收回波仿真信号,最后分析了影响回波信号仿真精度的因素.通过对激光脚印采样区个数的合理设置实现了激光脉冲回波波形的精确仿真.     

一种用于水声运动目标成像的空间散射模型

水声成像过程中为了分析所接收的运动目标回波、理解接收信号的形成机理,提出了一种用于该情况的空间散射模型,并利用此模型仿真了"T"型阵成像声呐接收的回波信号。对信号的分析说明了空间散射模型的正确性。以空间散射模型为基础,利用傅里叶变换波束形成算法对不同条件下的球体目标进行了水声成像,并分析了成像性能。性能分析说明了水声目标大小、距离等因素对成像的影响情况,还特别强调了在运动情况下目标的成像情况。以上工作完成了对"T"型阵水声成像过程的模拟,为成像过程回波信号研究和成像声呐研制提供了理论基础和仿真手段。     

相控阵超声断层成像仪中数字扫描利弊探讨

传统的相控阵医学超声诊断仪采用模拟扫描方式,诊断仪将回波信号处理后直接送到CRT进行显示。 CRT X、Y轴分别施加水平,垂直扫描信号来产生和相控扫描波束相对应的扇形光栅,回波信号加到Z轴上进行亮度调节。B型断层图像是回波信号依幅度的大小在扇形光栅上调制成明亮不同的亮点而产生的。模拟扫描成像简便易行,但存在一些严重缺陷: 1°图像粗糙:分辨率是评价成像系统性能的重要指标,超声波束的分辨率取决于换能器的特性,但对于一幅扇形断层图像而言,还要考虑极角分辨率,由于场频,每场扫描线数、扫描深度三个量值相互制约,故在保证一定…     

基于K空间理论的磁共振图像空间分辨率影响因素分析

空间分辨率是对磁共振成像设备进行质量控制的主要性能参数。利用美国体膜实验室生产的Magphan SMR100体膜在自旋回波序列T1加权模式下对磁共振成像设备的空间分辨率进行计量检测，基于K空间理论，结合扫描视野的形状及频率编码矩阵和相位编码矩阵的大小及取向，对决定图像空间分辨率的因素进行了深入分析，获得了在不降低空间分辨率的前提下以较小的信噪比损失成比例缩短扫描时间的参数选取规则，从而提高磁共振成像设备周期检定的实践水平。     

基于编码激励超声流速剖面测量的实验研究

相比常规的声学流速剖面仪,用于人体血流速度剖面测量的超声系统需要更高的信噪比增益和空间分辨率.为此,首先采用编码激励技术来改进传统的测量硬件系统,构造出一种具有"零相关窗"的互补码序列激励换能器发射声波,其优良的距离选通特性能提取出每个分辨单元的速度信息,同时大幅度提高回波信噪比.然后分析提取的分辨单元回波信号的特征,提出基于二维频谱图的邻帧差分法来消除相邻单元的干扰,对预处理后的信号进行高分辨率的速度参数估计,从而得到整个血管区域的速度剖面.通过搭建模拟人体血流测量实验装置进行仿血流的流速剖面测量实验.实验结果表明,采用此方法,在发射换能器的中心频率为5 MHz时,能达到0.3 mm的纵向分辨率,取得良好的测量效果.     

基于STM32的直流校准信号发生器

针对机载直流电源供电特性参数测试系统的校准需求,开展了机载直流电源供电特性参数测试系统的校准技术研究,研制了基于STM32的高集成、小型化、便携式的直流校准信号发生器.该直流校准信号发生器以STM32F429IGT6为核心,能够产生满足机载直流电源供电特性参数测试系统校准的恒流、瞬变、畸变等直流信号.实际应用效果表明,该直流校准信号发生器能够满足机载直流电源供电特性参数测试系统校准的需求,提升了校准的效率.     

再入体高分辨率摄影用机载望远镜——摄影机系统

本文叙述了一种用于在再入大气层时对再入体进行高速、高空间分辨摄影的机载望远镜—摄影机系统。验证了对系统的现场空间分辨率的各种限制,用调制传递函数的方法分析了系统的理论特性。予计的分辨率(2.0～2.5弧秒)与测得的现场性能(约为2.5弧秒)相符合,这种性能通常都可在现场保持一年。     

基于液晶空间光调制器的相息图扫描三维成像

本文提出了一种利用纯相位型液晶空间光调制器(LC-SLM)实现相息图三维显示的方法.该方法以LC-SLM为显示器件,通过相息图的衍射进行三维像的重构.详细研究了相息图的计算及其与LC-SLM参数间的关系,并对再现像像质进行了讨论.为提高显示的空问分辨率,采用分时复用技术,对三维物体进行分组取样,并计算每一分组的相息图,形成分组相息图序列,再现时依次将相息图输入到LC-SLM,利用人眼的视觉残留效应以达到连续扫描三维成像的目的.实验结果表明,该方法实现了三维物体的再现,为三维显示提供了一种有效的方法.