基于小波变换的自适应QRS-T对消P波检测算法

该文提出一种基于小波变换的自适应QRS-T对消P波检测算法。首先采用二进Marr小波的Mallat算法对心电信号作多尺度分解,在每个尺度下只保留超过一定阈值的小波模极大值点,其它点置零处理。在小波分解的3,4尺度下检测QRS波群,并根据心拍节律信息和QT间期,将QRS-T波群所对应的小波模极大值点进行自适应对消,最后对包含P波的剩余信号进行非线性放大,利用小波模极大值的自适应阈值检测方法定位P波。该方法经MIT-BIH心电数据库数据验证,取得了满意的结果。     

均匀取向箔条云的RCS极值研究

箔条云的雷达回波为部分极化波,其散射波的极化度和RCS极值问题对于极化滤波、极化对比增强的效果具有重要的决定作用.首先用Mueller矩阵采表征了箔条云的变极化效应,基于Mueller矩阵对均匀取向箔条云散射波的极化程度、共极化和交叉极化的RCS极值进行了研究.研究发现,散射波的总能量不随发射极化改变,当发射波为线极化时,散射波的极化度最大,共极化RCS最大,交叉极化RCS最小,当发射波为圆极化时,散射波为完全未极化波,此时用任意的极化接收,平均功率是相同的.     

Surface roughness determination using spectral correlations ofscattered intensities and an artificial neural network technique

An artificial neural network (ANN) technique is applied to the determination of the RMS height and the correlation distance of one-dimensional rough surfaces. The surface is illuminated by a beam wave, and the intensity correlations of the scattered wave at two wavelengths in the specular and backward directions are used to determine the roughness parameters. Scattered intensity correlations calculated by Monte Carlo simulations are used to train the ANN, and two methods, the explicit inversion method and the iterative constrained inversion method, are used to perform the inversion. The inversion values are compared with the target values, and the iterative constrained method is shown to give smaller errors, but it requires longer computer CPU time     

基于极化联合特征值的雷达弱小目标检测方法

针对海杂波背景下雷达弱小目标检测问题,提出了一种基于极化联合特征值的雷达弱小目标检测方法。该方法利用多极化通道回波数据计算极化相干矩阵的最大特征值,然后将待检测单元的最大特征值与参考单元最大特征值、最小特征值、算数平均值和几何平均值的算数平均之比分别作为检验统计量实现检验判决。仿真和实测数据处理结果表明：基于极化联合特征值的雷达弱小目标检测方法较基于特征值的检测方法性能提高2 dB,较极化检测最优滤波器性能提高1.5 dB,较功率最大综合检测方法、SPAN检测方法性能提高5 dB,极化联合最大特征值-几何平均方法综合检测效果最好。     

基于偏振信息融合的海洋背景目标检测

针对海洋背景目标检测,提出了一种基于偏振信息融合的海洋背景目标检测方法。该方法根据目标与水体偏振信息的差异性以及偏振图像能很好弱化背景噪音的特点,设计了一组图像融合规则,并通过该组规则来融合强度、偏振度和偏振角等各分量图像。最后,对融合结果采用基于轮廓层次树的目标检测方法进行测试。实验结果表明,融合后的图像能很好地抑制海面波纹噪音,同时增强了目标的边缘轮廓和纹理细节信息,以及提高了目标与背景的对比度,使目标更易于被检测出来。     

海面环境中红外偏振成像系统作用距离模型

诸多实验证明海面辐射具有偏振特性,目前还没有有效的红外偏振成像系统的海面目标探测能力的相关理论。利用T. Elfouhaily提出的海浪方向谱模型反演出海浪高度分布;通过一种基于Monte-Carlo光线逆追踪的方法分析了海面的红外偏振辐射特性;根据Stokes矢量分量的噪声特性建立了Stokes矢量各分量的最小可分辨温差值(MRTD)计算方法;并在此基础上,利用Stokes矢量分量的MRTD与场景的表观温差(ATD)的差异建立了海面环境中的红外偏振成像系统作用距离模型。     

聚合物分散液晶透射光散射特性随角度电压的变化

采用聚合物相分离法制备聚合物分散液晶(PDLC)薄膜,通过改变散射角,对散射光强随电压的变化进行了测试。实验结果表明,在角度小于26°时,外加电压为10 V处出现一个散射强度极小值;当角度超过26°时,外加电压为10 V处散射光强最大。在不同的散射角下,散射光强随外加电场的变化趋势有明显差异。散射角在0°~5°角范围内蓝光的光强随外加电压的增加一直增大;在6°~25°范围内,散射光强随外加电压的增大先增大后减小,并且最大波峰时的电压随着角度的增加而减小;当散射角大于26°时,蓝光的光强随着电压的增大而减小。采用单散射理论对实验现象进行了分析和讨论。     

Poincaré sphere representation of partially polarized fields

The use of points on the surface of the poincaré sphere to represent the polarization state of fully polarized electromagnetic fields is extended to partially polarized fields by representing their polarization by points inside the sphere. The coordinates of a pointbar{W}representing the polarization state are shown to be simply related to the Stokes parameters. The center of the sphere represents a completely unpolarized wave, and the degree of polarization is given by the distance of the pointbar{W}from the center of the sphere. A simple formula is derived for calculating the power received by an antenna illuminated by a partially polarized wave. A method is described for measuring the polarization state by a number of intensity measurements.     

基于黑体红外偏振特性的定量分析探索

通过基于微面元理论的偏振双向反射分布函数模型,推导分析了物体表面红外辐射偏振传输方程的Stokes表达式,得出物体表面红外线偏振度与表面反射率(发射率)、波长、探测角度以及波长、目标与背景辐射差异等参数的数学关系;针对环境因素对红外偏振度的影响,开展了不同材质以及标准黑体的中、长波红外偏振成像及红外高光谱偏振成像实验,结果表明:黑体表面的红外偏振度与波长不相关,进而提出以标准黑体红外偏振特性作为溯源基准进行红外偏振定量处理的方法.     

典型背景和目标的长波红外偏振成像实验研究

红外成像可以获得目标的强度信息,偏振成像可以获得目标的偏振信息,二者结合更有利于目标的探测识别。实验选用天空中飞机、海面上船只、草地上车辆三种典型自然背景下的典型目标作为研究对象,并利用自行研制的四通道同时长波红外偏振成像系统实现图像采集。实验结果表明,相对于传统的长波红外成像,长波红外偏振成像具有以下优势:长波红外偏振度图像在一定情况下具有更高的图像对比度,有利于目标的探测识别;长波红外偏振角图像可以突出目标细节,有利于观察者对场景内容的理解;长波红外偏振度和偏振角图像在一定情况下可以抑制杂波干扰,有利于杂波情形下的目标成像研究。     

基于主动式圆偏振光照射的探测建模与分析

圆偏振光有良好的“偏振记忆”效应,为了验证在 强散射介质中通过圆偏振光的旋性 差异可以有效抑制散射光的影响,实现复杂背景下的目标探测功能。从经典的米氏散射 理论和菲涅尔反射理论出发,结合偏振蒙特卡罗方法,构建了主动式圆偏振光在散射介质中 探测目标的模型,通过追踪每个光子的偏振态变化,统计分析了圆偏振光经过介质散射和目 标反射后的Stokes矢量信息。仿真结果表明,文中建模方法可以明显区分出散射介质中是否 存在被探测目标;不同的介质环境和不同的探测距离都会对目标的偏振成像造成不同程度的 衰减,而圆偏振差分成像及圆偏振度成像均可实现偏振成像的增强处理。文中建模方法可以 为全偏振探测的理论研究及实际应用提供借鉴。     

Radiation patterns of higher azimuthal order spatial modes from aconcentric-circle-grating waveguide cavity using the volume-currentmethod

We calculate the surface-emitted scattered radiation from a concentric-circle-grating waveguide cavity. The full vector form of the scattered radiation is calculated using the volume-current method, where the index perturbation caused by the grating is represented as an induced-current driving term in the free-space wave equation for the scattered field. We show intensity patterns and field vector plots for a range of azimuthal modes besides the previously reported fundamental mode, and we find excellent agreement with the observed emission patterns and field polarization from concentric-circle-grating surface-emitting semiconductor lasers     

高斯光束经波长级圆孔衍射的轴上光强特性

基于横截面上精确表述的光强和精确的衍射场公式 ,对高斯光束经波长级圆孔衍射的轴上光强特性进行了研究。结果表明 ,高斯衍射光束的轴上光强特性取决于初始高斯半宽度w0 和波长级圆孔的孔径R。对于w0 /R≥ 1的高斯衍射光束 ,轴上光强存在的极值个数和出现的位置仅由比值m=2R/λ决定 ,最大的轴上光强均出现在N =R2 / (λz) =1的地方 ;至于轴上光强极值的峰和谷明显与否 ,取决于w0 /R的比值 ,比值越大 ,轴上光强极值的峰和谷就越明显。当w0 /R的比值足够大时 ,就趋向于平面波入射时的情形。而对于w0 /R<1的这一类高斯衍射光束 ,轴上光强存在特定的演化规律 :随着初始高斯半宽度的减小 ,轴上光强极值个数逐步减少直至全部消失。     

雷达目标极化散射特性的表征方法

归纳了现有雷达目标极化散射特性的表征方法,回顾了雷达目标极化散射经典表征的物理概念及内涵。阐述和深化了在时变极化波激励下雷达目标的瞬态极化表征方法,提出了瞬态极化相似系数和瞬态极化相似度等概念。简要介绍了雷达目标的瞬态极化时频分布表征思路。试图理清这些刻画手段的研究思路,为适应不同的应用需求提供理论支持。     

大气对红外偏振成像系统的影响

红外偏振成像系统探测的是某个特定偏振方向上的目标和背景辐射强度,有必要对不同目标的偏振特性及偏振辐射大气传输进行研究。首先采用双向反射分布函数对反射辐射偏振特性进行了分析,推导出了反射辐射偏振度的一般表达式。根据表达式模拟了目标的物理特征对反射偏振特性的影响。随后利用MODTRAN软件在典型大气条件下对红外波段的大气吸收以及程辐射进行了建模和计算。大气中的悬浮颗粒对目标的红外辐射进行散射,场景的偏振度随传输距离衰减。对目标反射辐射偏振特性的仿真结果与实测数据基本吻合,验证了理论的正确性。考虑大气对偏振辐射传输的影响使得计算结果更加合理和准确。     

基于散射理论的电磁波正演研究

电磁波在雷达探测、导航定位、通信中都有较为广泛的应用。发射电磁波,遇到目标之后被反射回来,通过处理回波信息从而得到目标的距离、速度、角度等信息,这是最常用到的一种处理方式。基于散射波目标探测方法是当电磁波传播到目标界面时,会以目标反射界面上各点作为激发源继续向外传播,通过接收并处理返回的散射波,从而获取目标的信息。在麦克斯韦(Maxwell)方程组的基础上,基于散射理论,推导并给出了电磁波在频率域的散射波表达式。 这种基于散射波进行目标探测的方法,在无源定位、相隔较近的机动目标识别、小目标识别等方面有一定的优势。     

简易分时型长波红外偏振成像系统研究

为了开展红外偏振成像技术研究工作,本文设计搭建了一个长波红外偏振成像系统,实现了目标分时成像。提出了一种改进的基于单像元非均匀性差分图像校正方法去除冷反射,基于Sobel边缘检测方法对图像进行配准,并对目标场景的偏振特性进行了分析。结果表明,设计搭建的系统能够获取目标场景的红外偏振信息,预处理后的图像能够满足实验需要,经过Stokes矢量方法得到的目标场景偏振图像边缘轮廓与细节信息更加丰富。为了进一步衡量实验系统的性能,对强度图像和偏振度图像进行了融合,融合后的图像与红外强度图像相比,图像评估质量得到明显提升,验证了实验系统的可行性。该技术在未来的复杂环境下提高目标探测效率具有应用价值。     

基于双向二级喇曼抽运的偏振控制研究

为了发展具有实用价值的受激喇曼全光偏振控制方法,根据光纤中受激喇曼散射矢量理论和光纤随机双折射效应设计了基于双向二级喇曼抽运的全光偏振控制方案,构建了偏振吸引理论模型,采用严格数值迭代算法对该偏振控制方案进行了仿真分析,并完成了偏振控制方案最佳工作性能的优化设计。结果表明,当信号光波长为1550nm、功率为0.1mW、一级抽运光和二级抽运光的功率分别为1W和4W、其偏振态都为（0,1,0）、光纤长度为3km时,信号光偏振度可达0.85以上,且信号光强度波动低于35%。该方案有效降低了作用光波功率、减弱了信号光输出强度噪声,并提高了信号光输出偏振度。     

Specification of polarization parameters for optimal-performance inrain of dual circularly polarized radio links

Rain depolarization of nominally circularly polarized waves alters the polarization state of the wave to produce a polarization ellipse in which the major axis is tilted with respect to the horizontal. Tilt angles for right-hand and left-hand polarization are opposite in sign. It is shown that these tilt angles are almost independent of rain rate and only slightly dependent on frequency. At 62 GHz the magnitude of tilt is close to 60°C. The suggestion is made that the antenna system be deliberately designed to match, as closely as possible, the polarization state of the incoming wave when the expected rain attenuation is at the design maximum (rain margin) for a given communications link. This strategy assures that the crosstalk between polarizations will be minimized when the signal-to-thermal noise ratio (SNR) is at its lowest value. In clear weather, the SNR will be larger, and a greater degree of polarization crosstalk can be tolerated. Finding an optimal match involves selection of the correct rotational orientation of at least one of the antennas as well as specification of its axial ratio to lie between minimum and maximum limits     

利用电磁波极化实现微蜂窝系统扩容的研究

为利用电磁波极化实现移动通信系统扩容，对Michael R．Andrews等人的发现^[1]做了进一步研究。通过实验测试和计算机模拟，结果表明，原文所提供的扩容方法仅在一定范围内(实验测试为120m)有效，随着收发天线距离的增加，附加极化状态数将因散射波强度的减弱而减小，因此这种扩容方法只适用于微蜂窝小区。另外，还详细介绍了实验测试方案及结果，可作为进一步研究的拳者。