几种不同类型土壤的VIS-NIR光谱特性及有机质响应波段研究

利用高光谱遥感技术估测土壤有机质含量是精准农业发展的必然要求.本研究测量并分析了7组不同地区不同类型共791个土壤样品在350～2500 nm的光谱反射率及一阶微分曲线,并对土壤有机质含量和光谱反射率进行相关性分析,同时对前人研究中有关有机质的光谱响应波段进行了总结.结果发现,600～800 nm波段可以作为研究区域内不同类型土壤共同的有机质光谱响应波段,这对进一步建立不同土壤类型相对统一的有机质预测模型具有一定意义.研究还发现,有机质含量高于2%并不是高光谱预测土壤有机质含量必要的前提条件.     

基于分数阶微分的土壤有机质含量高光谱反演研究

土壤有机质（SOM）对改善干旱区土地盐碱化、沙漠化和草场退化等环境问题发挥着重要作用。为了探索分数阶微分方法在SOM高光谱反演的可行性，以渭干河-库车河绿洲73个土壤样本为研究对象，通过测定其SOM含量与光谱反射率，利用0.2阶微分为步长，进行0～2阶分数阶微分的数学变换，分析分数阶处理光谱与SOM含量间的相关性，运用支持向量机回归、偏最小二乘回归和随机森林（RF）等方法对SOM含量进行定量反演。结果表明：采用RF的1.2阶微分建立的SOM含量反演模型预测精度最高，决定系数为0.93，均方根误差为1.62，相对分析误差为3.65。研究结果为精准反演该地区的SOM提供了依据，也为其他地区的SOM反演提供一定的参考。     

重金属含量的高光谱建模反演:考古土壤中的应用

基于反射高光谱快速、无损的检测优势,以不同历史时期考古土壤作为光谱信息来源,应用相关分析和多元变量统计方法,构建了历史时期土壤重金属含量的高光谱反演模型.结果表明,Cd、Cr、Cu、Ni和Pb含量与原始光谱在400～550nm和1000～2500nm存在显著相关,微分转换有助于提取土壤中重金属元素信息.一阶微分光谱的多...     

小波分析及其在土壤成分的近红外分析中的应用

用近红外光谱(NIR)对秦皇岛市昌黎地区土壤的有机质和氮含量进行了分析．光谱的预处理方法分别采用一阶微分和二阶微分,然后采用多元线性回归,以确定最佳维数．在数据处理过程中,对微分光谱数据进行了小波去噪处理,使信噪比得到了增加,从而使分析精度得到了改善．结果表明,近红外光谱分析技术与化学分析方法有很大的相关性。     

基于反射光谱特征的土壤盐碱化评价

以吉林省西部盐碱土及其光谱反射率为研究对象,采用一阶微分、去包络线方法建立各种土壤光谱指数,分析并确定反映盐碱化程度的最佳波段与土壤光谱指数,建立盐碱化土壤参数的高光谱定量模型用于评价土壤盐碱化程度.结果表明:盐碱土在400～2500nm的范围内主要有五个明显的吸收谷,碱斑土壤由于富含盐分在五个吸收谷范围的吸收特征均显著强于其他土壤;不同地域土壤属性间相关关系存在共性,pH值与电导率正相关,二者都与有机质负相关;微分、去包络线方法得到的光谱指数与土壤参数的相关系数显著优于反射率,去包络线方法得到的土壤光谱指数普适性更强;基于土壤光谱指数的高光谱模型可以准确预测盐碱土pH值,可以用于土壤的盐碱化程度评价.     

玉米粗纤维含量高光谱估算模型研究

以不同品种玉米叶片、茎、穗和叶鞘的室内光谱反射率及对应的粗纤维含量为数据源,通过相关性分析发现原始光谱以及一阶导数光谱粗纤维含量光谱诊断的敏感波段分别位于近红外波段的1924nm和2370nm;线性与非线性拟合分析表明以2370nm处的一阶导数光谱所构建的线性模型相对其它模型最优,模型RMSE=3.538,由此模型得到的粗纤维含量理论值与实测值之间极显著相关,相关系数r=0.693.     

非局部多尺度分数阶微分图像增强算法研究

为了更好增强图像中的有用信息,改善图像视觉效果,该文提出了一种基于非局部多尺度分数阶微分图像增强算子(NMFD)。该算子首先将图像分成若干块子图像,计算每一块子图像的边缘强度系数、熵值和粗糙度等细节特征,将得到的特征数据在全局图像范围进行统一尺度的归一化,然后对这些归一化的数据进行加权求和作为图像的非局部特征值,最后利用指数函数建立图像细节特征和分数阶微分算子阶次之间的非线性量化关系,在不同的图像子块区域,确定不同尺度的分数阶微分阶次,实现图像的非局部多尺度增强。     

基于U-PLS/RQL的油类混合物三维荧光导数光谱研究

以汽油、煤油和柴油的混合溶液为研究对象,将柴油作为干扰物,分析混合溶液中汽油和煤油的含量,提出了一种通过分析三维荧光光谱数据测量油类混合物成分及含量的新方法。该方法结合展开偏最小二乘法(UPLS)与残差四线性分析(RQL)处理三维荧光一阶导数光谱。利用Savitzky-Golay多项式拟合微分法分别对油类混合物光谱数据的x轴和y轴求偏导,并将三维荧光光谱扩展为五维导数光谱,再通过U-PLS/RQL建立该四阶数据的校正模型,对预测样品进行分析,使光谱数据得到合理的分解与识别。预测相对误差减小到5.0%以下,预测精度高于三阶多元校正法。     

采用高光谱指数的龟裂碱土盐碱化信息提取与分析

以宁夏平罗县为研究对象,将Unispec-SC 便携式光谱仪测得的盐渍化光谱数据和实验室测得的土壤含盐量数据作为基础数据源。运用高光谱数据处理方法,分析不同盐渍化地区植被的光谱特征曲线;对实测植被、土壤光谱曲线进行对数、均方根和一阶微分等变换,筛选与土壤含盐量相关性最好的变换形式和特征波段构造盐分指数SI 及多种植被指数,利用多元非线性回归分析建立土壤盐渍化遥感监测模型。结果表明:土壤、植被光谱一阶微分变换与土壤含盐量响应敏感;协同盐分指数SI 和植被指数MSAVI 构造的土壤盐渍化指数模型,模拟值和实测值相关系数达到0.758 9,模拟效果很好,实现快速提取该区域的土壤盐渍化信息。     

（英）基于近红外的移动窗口BP神经网络实现山东绿茶产地溯源

将近红外光谱分析技术用于对山东省代表性绿茶(崂山绿茶和日照绿茶)进行快速、无损伤产地溯源.对平滑处理、一阶微分和二阶微分等几种不同的光谱预处理方法进行了系统性对比和研究创新.提出移动窗口BP神经网络(MW-BP-ANN)算法用于选择特征光谱变量.实验发现,一阶微分和移动窗口-BP神经网络可以大幅提高支持向量机(SVM)分类模型的预测能力.经预处理后,分类模型的最优鉴别准确率可达98.33%.研究结果表明,该光谱变量选择方法对提高产地溯源模型的预测能力起到至关重要作用.     

感知无线电中频谱共享技术的研究

文章研究了感知无线电网络中联合频谱分配和调度的问题,给出了基于物理干扰模型的频谱分配算法。调度算法是对由频谱分配算法得到的一系列传输模式进行调度,从而实现频谱共享。本文基于提出的频谱分配算法通过仿真比较了三种调度算法,结果表明考虑了公平性的调度算法的网络吞吐量有稍微的降低（可达到最大吞吐量的96%）,但感知用户的整体需求满足度却得到了很大的提高,即达到了很好的公平性。     

认知无线电网络中的频谱管理技术

由于可用频谱的动态特性和应用需求的多样性,认知无线电（Cognitive Radio,CR）面临很多挑战,其中最为迫切的一个问题是有效的频谱管理技术。首先简要介绍认知无线电及其网络体系结构,然后讨论频谱管理的定义和功能,具体包括四个主要方面：频谱感知、频谱决策、频谱共享和频谱迁移。     

基于立方卷积插值的信号DFT频谱校正算法

由于栅栏效应的存在,会使得基于信号DFT谱峰搜索的测频算法产生很大误差,因此在测频之前一般需对信号的DFT频谱进行校正。推导出用于单正弦信号DFT频谱校正的立方卷积插值核函数、插值函数及形状参数,并依据脉冲雷达信号是无数个正弦信号之和的事实,将其推广至脉冲雷达信号DFT频谱的幅度校正,给出其频谱检测算法。     

邻苯二甲酰亚氨基酞菁锌(ZnPcS2P2)的光谱特性

测定和研究光敏剂的光谱特性，可为确定最佳治疗的光源波长提供直接依据，同时也是荧光诊断中选定检测荧光波长的理论依据．本文研究新型光敏剂邻苯二甲酰亚氨基酞菁锌（ZnPcS2P2）的光谱特性，测出ZnPcS2P2在含10%人血清生理盐水的吸收光谱和荧光发射光谱，并与血卟啉衍生物（HpD）进行比较。实验结果表明：在吸收光谱中ZnPcS2P2的最大吸收峰位于670nm，而HpD的最大的吸收峰在405nm处，所以在光动力学治疗中ZnPcS2P2比HpD效果更好。当用波长为632nm的光源激发时，从荧光发射光谱可知，HpD比ZnPcS2P2获得的荧光激发效率高。因此，HpD在光动力学诊断中有更突出的优点。     

基于扩频的频谱水印嵌入与提取方法研究及实现

针对无线电系统身份识别问题,提出了一种基于扩频的频谱水印嵌入与提取方法,该方法中发射端首先选择一个码片速率高、码长长的扩频码来调制用于标识无线电系统身份的频谱水印信号,然后利用加性准则周期性地将其嵌入到无线电信号中。接收端首先将接收的中频信号分成 N 段,并对每段信号进行解扩和解调,最后利用 N 次解调结果实施综合融合判决来提取频谱水印。同时基于 USRP 平台构建了基于扩频的频谱水印嵌入与提取方法的验证系统,理论分析与实验验证结果表明：提出的方法能够在不对原始信号正常解调产生有害干扰的条件下,可有效提取频谱水印,具有较强的通用性和鲁棒性,为有效标识和识别无线电系统提供技术手段。     

基于Labview的虚拟频谱分析仪的设计

文中设计了基于Labview的频谱分析仪,采用频谱分析原理。经过采样,使连续时间信号变为离散时间信号,然后利用Labview的强大的数字信号处理的功能,采样得到的数据进行滤波、加窗、FFT运算处理,得到信号的幅度谱、相位谱以及功率谱。并具有数字显示、图形绘制,数据储存等功能,实现了幅度谱和相位谱的分析。     

认知无线电中的频谱共享技术

认知无线电（cognitive radio,CR）具有动态重用空闲频谱资源的能力,可以有效提高频谱利用率,是一种智能的频谱共享技术。文章给出了一种频谱共享的过程,阐述了频谱共享各个步骤包括频谱感知、频谱分配、频谱接入和频谱移动的概念、功能和研究现状,分析了频谱共享的关键技术,重点介绍了其中的频谱池策略、频谱分配算法和功率控制算法。     

ZnO纳米棒薄膜光学性能的系统研究

采用简化的种子层制备工艺在ITO基底上制备了ZnO种子层,并使用化学溶液沉积法制备了高度取向的ZnO纳米棒阵列。采用XRD和SEM对ZnO纳米棒的结构和形貌进行表征,并对样品的光学性能进行了测试。测试结果表明,所制备的ZnO纳米棒为c轴择优取向的六角纤锌矿结构,直径为66~122nm可控,且排列紧密,形貌规整。光学性能测试结果表明,吸收光谱在375nm附近表现出强烈的紫外吸收边是由于禁带边吸收引起的;反射光谱具有一定的周期振荡性,可用于薄膜厚度的估算;光致发光谱在378nm附近有很强的紫外发射峰;增大生长液浓度和高温退火可降低缺陷发光,改善结晶质量。     

一种基于认知无线电的动态频谱接入MAC方案

在传统的无线通信系统中,频谱的分配是固定的。但是由于通信过程的突发性,这些频谱的使用率很低。另一方面,随着无线通信和多媒体的高速发展和广泛应用,无线频谱资源日趋紧张。如何提高频谱利用率已经成为迫切需要解决的问题。一种可行的思路是把这些授权频谱向未授权用户开放,未授权用户采用动态频谱接入技术,在不对授权用户造成干扰的前提下使用频谱。本文以认知无线电技术(Cognitive Radio,CR)为基础,提出了一种基于CR的动态频谱接入MAC方案(CR-Ad Hoc-MAC)。该方案允许未授权用户自适应地选取可用带宽,实现了动态频谱接入,有效地提高了频谱利用率。     

Predicting required licensed spectrum for the future considering big data growth

This paper proposes a new spectrum forecasting (SF) model to estimate the spectrum demands for future mobile broadband (MBB) services. The model requires five main input metrics, that is, the current available spectrum, site number growth, mobile data traffic growth, average network utilization, and spectrum efficiency growth. Using the proposed SF model, the future MBB spectrum demand for Malaysia in 2020 is forecasted based on the input market data of four major mobile telecommunication operators represented by A–D, which account for approximately 95% of the local mobile market share. Statistical data to generate the five input metrics were obtained from prominent agencies, such as the Malaysian Communications and Multimedia Commission, OpenSignal, Analysys Mason, GSMA, and Huawei. Our forecasting results indicate that by 2020, Malaysia would require approximately 307 MHz of additional spectrum to fulfill the enormous increase in mobile broadband data demands.