基于多频外差原理的相位校正方法研究

相位测量轮廓术因其简单低廉的特点被广泛用于光学三维测量领域，高精度的相位获取是测量的关键步骤。多频外差是相位测量轮廓术中常用的解包裹相位算法，针对多频外差解相位后产生的相位跳跃性误差，提出一种基于多频外差原理的相位校正方法。利用传统相移法和多频外差求出包裹相位和展开相位，针对展开相位中出现的跳跃性误差，通过展开相位对误差产生原因和误差位置进行初步确定，将多个频率的包裹相位进行对比，确定误差是否真实存在，对出现误差的像素点进行修正得到新的展开相位。实验结果表明：在对表面形状规则的物体测试时，展开相位光滑无跳跃性误差，表面三维重建无异常凹凸区域，实现了对解相位中跳跃性误差的消除，验证了该校正方法的有效性。     

投影仪标定中的相位误差补偿

为了减小由投影仪-摄像机γ非线性引起的红蓝棋盘格标定板相位误差,分析了非线性相位误差的产生原因和表现特征,建立了非线性相位误差和相位主值之间的数学模型,由该模型得到相位误差补偿矩阵并修正展开相位;同时采用MATLAB仿真并结合相关试验对该算法进行了验证。结果表明,误差补偿后棋盘格平面展开相位的均方根误差从0.0836rad下降到0.0218rad;由γ非线性引起的棋盘格角点在标靶图像中像素坐标的最大误差值约从补偿前的0.3pixel降低到0.1pixel。该方法有效减小了由投影仪-摄像机γ非线性引起相位误差,提高了标靶图像的角点坐标精度。     

腹部磁化率成像中基于K空间的相位校正

腹部磁共振定量磁化率成像中使用双极读出梯度采集的数据会产生奇偶回波相位误差,该误差会影响局部场图和磁化率测量的准确性。文中提出了一种基于K空间的算法来校正这种相位误差,该算法是利用互相关函数对奇偶回波中心的对齐程度建模并通过模拟退火算法来求目标函数全局最优值。数值仿真结果表明,文中提出的校正算法在一阶相位误差项系数从0.004变化到0.12均是有效的。人体腹部实验表明,奇偶回波的相位误差得到了校正,运用校正算法后成功重建得到了定量磁化率图。     

矢量天线相位误差校正新方法

电磁矢量传感器阵列偶极子组与磁环组之间的位置偏差影响接收信号的相位，基于特征值分解的子空间类算法对相位误差非常敏感。提出一种通过修正偶极子组与磁环组间位置偏差来校正天线相位误差的方法，采用3个空间到达角和频率已知的参考信号源，用矢量叉乘方法求得入射信号的玻印廷（Poynting）矢量，根据位置偏差与参考信号Poynting矢量复角的关系，推导出偶极子组与磁环组间位置偏差在3个坐标轴方向上的闭式解。仿真结果证明了校正方法的有效性。     

FMCW SAR相位梯度自聚焦算法研究

调频连续波合成孔径雷达(FMCW SAR)是一种新近提出来的成像雷达体制,它结合调频连续波与合成孔径成像技术,具有体积小、重量轻、成本低、分辨率高等一系列优点.在SAR成像中,相位误差是成像质量下降的主要原因.针对FMCW SAR的特点,分析了二阶相位误差对成像质量的影响,然后以二阶相位误差为例建立了存在相位误差的FMCW SAR信号模型,研究了适合于FMCW SAR的相位梯度自聚焦算法,仿真结果表明该算法能够校正相位误差的影响,提高了成像精度.     

相位去包裹误差校正算法

实际干涉计量中各种干扰因素的存在,使得包裹相位图中可能存在噪声、低调制点或散斑等误差点.在用逐行逐列扫描法进行去包裹时,当碰到这些误差点时,误差就会沿着去包裹方向扩散,在去包裹相位图上形成"拉线"现象.针对去包裹误差扩散的原因,结合对相位图的预处理,提出了简单有效的相位去包裹误差校正算法,用这种方法去包裹时并不用避开误差点,而是在去包裹后进行误差校正,可以有效地解决去包裹误差扩散问题,消除"拉线"现象.计算机仿真和实验结果证明了该算法可以快速、准确地进行去包裹操作.     

FMCW雷达相位测量误差分析及抑制方法

FMCW雷达利用回波信号的频率和相位信息测量目标的距离，相位测量精度直接影响到距离测量精度．由于频谱泄漏造成的镜像干扰，近距离处相位测量出现非线性误差．本文推导了相位误差的计算公式，与实测结果完全吻合，并介绍利用窗函数对采样信号进行加权处理抑制相位误差的方法。实际测量结果表明该方法有效地抑制了相位误差，保证了系统的距离测量精度。     

改进的相位梯度自聚焦加窗方法

相位校正是ISAR（逆合成孔径雷达）成像中的关键步骤,校正的精度直接关系到成像的质量。相位梯度自聚焦算法是一种广泛使用的相位校正算法,可以有效地补偿目标复杂运动所造成的相位误差。本文在研究传统PGA（相位梯度自聚焦）算法的基本步骤所起作用的基础上,对加窗方法进行改进,提出以归一化平均能量来估计误差支撑区域的方法。该方法综合考虑了非目标区域与目标区域的归一化平均能量,并将两者的均值作为提取误差支撑区域的阈值。对实测数据进行成像的处理结果表明,该方法可以提高自聚焦算法的收敛速度,使其更具有鲁棒性和实时性。     

相位法激光测距中近零点阶跃误差的校正

该文通过分析近零点阶跃误差与整尺和余尺的关系,从而提出了基于整尺和余尺的两种相位校正方法来消除误差和接近零点误差之间的关系.在Matlab平台上,在距离正向和反向变化、距离慢变和快变等情况下对这两种方法进行了仿真测试.仿真结果表明,可以在距离缓变的情况下使用整尺的相位校正方法完全消除近零点的阶跃误差;基于余尺的相位校正方法不但具有整尺的相位校正方法的校正能力,还可在距离快变的情况下完全消除近零点的阶跃误差.     

电离层电波传播相位污染校正

电离层电波传播相位污染使天波超视距雷达（OTHR）接收的回波信号谱扩展。采用合成孔径雷达（SAR）成像中的相位梯度算法（PGA）来校正相位污染，PGA算法要求所处理的各个分辨单元（这里包括方位和距离单元）具有相同的相位误差，但当对于电离怪空间变化剧烈，或OTHR距离和方位分辨率比较粗时，相邻单元的相位污染不完全相同，这里PGA方法不适用。针对这种情况，考虑相位变化不可能非常剧烈。可用低次多项式表示时，采用最小熵搜索方法，分别校正各单元的电离层相位污染。最后采用我国录取的OTHR实测数据验证，表明这两方法的校正效果良好。     

机载UWB SAR图像中残余相位误差的补偿算法

已经初步聚焦的超宽带合成孔径雷达图像需要补偿残余的相位误差，才能进一步提高图像的聚焦性能。首先建立了适合机栽UWBSAR成像几何的相位误差模型，并分析了其特点；然后针对模型特点，对条带式相位梯度自聚焦算法作出改进，同时提出一种基于空不变因子估计的加权相位梯度自聚焦算法。最后，由一段实测UWBSAR图像补偿结果检验了算法的可行性。     

MC-SAR改进正交子空间相位误差估计算法

方位多通道SAR用于高分辨率宽测绘带成像有着广阔的前景,然而通道失配引起的通道相位误差会较大地影响成像的质量。针对这一问题提出了一种改进正交子空间(OS)算法用于校正通道相位误差。改进OS算法的通道相位误差估计考虑了天线方向图加权,并利用全部多普勒频点信号子空间与噪声子空间的正交约束条件建立代价函数,从而得到相位误差估计的最优值。该方法有效克服常规正交子空间算法利用单个多普勒频点估计通道相位误差时的不稳健问题。基于机载实测数据的实验验证了改进OS算法的有效性和稳健性。     

基于OFDM的WLAN相位校正算法研究

相位校正对基于OFDM的高速数据传输系统至关重要.文章针对802.11a协议提出了一种使用导频进行相位校正的算法.该算法对接收导频样本进行最小二乘估计以获得相偏参数,算法综合考虑了抽样时钟偏移(SCO)和载波频偏(CFO)所引起的相位偏移.文章通过仿真比较了该算法与另一种相位校正算法在不同参数下的性能,结果证明在相偏主要由SCO和CFO引起的情况下该算法性能较好.     

相位测量轮廓术中探测器非线性误差的分析

在相位测量轮廓术（PMP）中，探测器的非线性响应是导致测量误差的重要因素，本文对该误差进行了理论分析和计算机模拟，比较了各种相移算法对这一误差的抑制能力，数值模拟与理论分析的结果一致。本文可为实际应用中合理地选择算法提供理论依据。     

光纤傅里叶变换光谱仪中谱线相位误差的乘积法校正

在光纤傅里叶变换光谱仪(FFTS)中由于抽样误差和光纤色散等原因引起相位误差导致谱线畸变.乘积法在频域实现相位误差校正,通过短双边干涉图和单边干涉图分别计算出低分辨率和高分辨率的相位谱及幅度谱,并用两个相位谱差的余弦乘以高分辨率的幅度谱得到相位误差校正的谱.讨论了两种截断函数情况下用乘积法计算得到相位误差校正后的光谱.相位校正后的谱和标准谱线比较,二者基本重合.在光纤色散存在的条件下,乘积法仍然有效地消除了谱图中相位误差,证明了FFTS中乘积法校正相位误差的有效性.该方法比双边干涉图法具有较高的光谱分辨率,光谱的基线并不会因噪声而升高,且比卷积法计算简单、速度快、实时性好,可广泛应用到FFTS中.     

涡旋雷达高分辨率稀疏自校正相位误差成像

基于轨道角动量(OAM)的涡旋雷达因其在高分辨率成像方面具有巨大潜力而受到广泛关注。有限OAM模式下的涡旋雷达高分辨率成像问题,通常采用稀疏恢复的方法来解决,这种方法需要精确地已知成像模型的先验知识。然而,系统中不可避免存在的相位误差,会导致成像模型失配,严重影响成像性能。为了解决这一问题,该文首次建立了存在相位误差时的涡旋雷达成像模型。同时,提出了一种涡旋雷达两步自校正成像方法,用于直接估计相位误差。首先在第1步中提出了一种稀疏驱动算法来促进目标稀疏性,同时提升成像重构性能。其次,在第2步中提出了一种直接补偿相位误差的自校正操作。该方法通过对目标重构和相位误差估计的交替迭代,能够很好地重建目标并有效地补偿相位误差。仿真结果表明,该方法在提高成像质量和改善相位误差估计性能方面具有潜在的优势。      

内场干涉仪测向误差分析及相位误差校正方法

根据干涉仪测向的基本原理,分析了干涉仪测向误差产生原因,提出了近场试验条件下的相位误差校正方法,可消除试验条件对测向误差的影响,提高试验结果可信度。仿真结果说明,本文提出的内场干涉仪测向误差校正方法可显著减少内场测试的影响。     

傅里叶变换光谱仪非渐变相位误差的校正方法

研究了相位误差起伏性较大、不满足随波数缓慢变化时的干涉型傅里叶变换光谱仪谱线相位误差的校正方法,根据实序列傅里叶变换的性质和离散傅里叶变换的性质,将过零单边干涉图采样数据和短双边干涉图采样数据分别作为复数序列的实部和虚部,组成一组复数序列,对此复数序列进行一次傅里叶变换,能够避免当相位误差起伏性较大时,对相位误差进行多项式拟合带来的较大误差,可以获得高精度的光谱。研究结果表明,当相位误差不能满足随波数缓慢变换时,传统的Mertz乘积法不能校正此时的相位误差,而实验中提出的方法能够校正此类相位误差,并且获得理想的光谱曲线,可以广泛地应用到干涉型傅里叶变换光谱仪的光谱反演中。     

利用对比度最大化实现SAP图像自聚焦

以对比度作为衡量图像聚焦程度的标准，研究了一种新颖的SAR图像自聚焦算法。该方法从图像域出发，通过在距离压缩相位历史域引入相位误差模型，从而改变聚上至图像对比度最大，完成相位误差的校正。对比度最大化算法的突出优点是无须在图像域分离出强点目标，因而特别适用于无任何明显特征的图像。仿真及实测数据处理结果证明了该方法的可行性。     

一种阵列天线阵元位置,幅度及相位误差的有源校正方法

本文针对等距线阵提出了一种对同时存在阵元位置、幅度及相位误差的阵列进行校正的方法，该方法适用于任意阵列形式，同时，本文也提出了一种估计等距线阵误差量级的方法。计算机模拟及对实际阵的实验表明了本文方法的有效性。