相位展开中的3类极点分析和处理

在位相展开的过程中,对于具有病态特性的截断位相,如何有效处理极点和断是至关重要的。本文基于位相展开过程中出现的问题提出了方法：将相位图中的极点划分为3类,奇异极点、常规极点和虚拟极点;就直线截断和曲线截断对于位相展开误差进行了定性分析。同时,本文提出了一种增强型Goldstein算法。     

小波变换在位相展开中的应用

在结构照明型光学三维传感和干涉型计量技术中，都需要将计算出的截断位相恢复为物理参数对应的连续位相，位相展开的过程中，对于十分复杂的截断位相，如何有效地标记出极点和截断线是至关重要的。本文提出利用小波变换寻找截断线的方法，利用小波变换系数的模极大值与局部奇异性的关系，通过检测小波变换系数模极大值的位置来标记截断线的基本走向，进而采用图像处理中的二值数学形态学处理方法形成完整的截断线，构成指导位相展开的控制模板，新算法有效地标记了极点和截断线，将位相展开的错误限制在局部范围。本文给出了这种算法的详细分析和计算机模拟实验的结果。     

一种改进的菱形相位展开算法

菱形相位展开算法以菱形为路径进行相位展开, 具有展开速度快、易理解等特点而倍受亲睐,但是 当展开路径上遇到不可靠点时相位展开容易出错,并向后累计,形成拉线或孤岛现象。因此 ,本文提出一 种改进的菱形相位展开算法,先用大津法对调制度进行二值化形成基本模版,并以该模版非 零区域为导航 找出截断相位分布中的极点,通过对极点的所在位置进行标记进而生成极点模板;再根据基 本模版与极点 模板将极点与不可靠点进行隔离,从而对可靠点进行相位展开;最后根据相位的连续性原则 ,利用相位逼 近和插值拟合方法校正不可靠点处的相位,从而得到完整并且逼真的相位展开结果。实验结 果验证所提算 法的可行性和有效性,表明改进菱形相位展开算法可以有效地避免相位展开中的拉线和孤岛 现象。     

时间位相展开方法研究进展

时间位相展开是位相测量领域内的一种很重要的位相展开方法,被广泛应用于干涉型和结构照明型计量领域中,包括散斑干涉与剪切干涉计量、波长扫描干涉术、先弹测量、位相测量轮廓术、傅立叶变换轮廓术等领域。本文详细分析了近十年所提出的时间位相展开算法的基本原理,讨论和比较了各种算法的设计方法、计算公式和适用范围,对时间位相展开方法的最新进展和应用前景进行了较全面的分析和评述。     

采用DBSCAN改进的矩阵束极点提取算法

极点是谐振区雷达目标的最主要特性。矩阵束法是目前提取雷达目标极点中应用最广泛的算法。在使用矩阵束法提取极点时,现有阶数估计方法普遍存在阶数偏大和虚假极点难以区分的问题。针对这一问题,首先描述了矩阵束法估计得到的极点的分布特性;然后通过对极点集投影估计了真实极点的个数;最后用DBSCAN算法对极点分类,剔除了虚假极点,保留了真实的极点。通过FEKO仿真细杆和球体目标的电磁散射数据验证了算法,有效剔除了虚假极点并提取出了真实极点。     

利用遗传算法求取雷达目标极点分布

散射物体自然频率(极点)是目标识别可以利用的一个基本特征,传统的理论求解极点的方法一般是用迭代法求取由矩量法得到的矩阵方程系数行列式的零点.矩阵方程系数矩阵的病态性是其最大的缺点.文章提出了用遗传算法获得极点的方法,对遗传算法应用于求取雷达目标极点方面的问题做了理论和算法分析.由于球体目标的极点可以解析获得,所以利用了球体作为实验验证的例子.并计算了有限长圆柱的结果.实验结果表明算法相对于传统的围线积分法不仅避免了病态矩阵的问题,而且简单易行,结果可靠.     

光学二维位相展开算法的数学描述与讨论

位相展开问题是所有基于条纹分析的光学测量技术都难以避免的问题。在采用结构照明的光学三维传感方法中，位相展开是被测物体三维面形正确重建的关键步骤之一。本文对几种主要的空域位相展开方法给出了完整的数学描述，并对位相展开的条件、算法的设计与计算流程等问题进行了比较详细的探讨。     

模拟电路符号化主极点分析与应用

模拟电路的主极点可以用于刻画系统带宽等电路行为,是模拟电路设计者关心的一个重要设计指标.利用主极点的符号化描述可以快速改变电路参数,以达到优化电路性能的目的,这是传统数值仿真器(如Spice)难以做到的.提出了一种主极点及其敏感度的符号化计算方法,并给出了一个应用例子,实验表明这个新的算法大大提高了模拟电路设计中主极点设计与优化的自动化程度,实验结果正确可靠.     

任意形状导体目标的极点求解

从理论上求解极点,频域矩量法结合围线积分是通用且准确的方法,但由于计算量大而一直用于处理旋转对称目标的求解.本文提出Chebyshev多项式展开格林函数的方法,把频率因子从电场积分方程中分离出来,实现了多频点矩量法的快速计算,解决了任意形状导体目标极点的求解问题.最后对围线积分方法进行适当改进,并求解了三种目标的极点.     

改进的状态反馈算法

基于李亚普诺夫方程的状态反馈增益算法是极点配置算法中比较常见的一种.为保证方程有解,该算法要求系统的开环和闭环极点不能重合.改进了状态反馈增益算法,可以任意配置线性定常能控系统的极点.     

平面镜子孔径加权拼接检测算法(特邀)

为了解决大口径平面反射镜高精度检测问题,建立了一种基于全局优化的子孔径拼接检测数学模型,同时提出了一种拼接因子用于重叠区域取值。基于上述方法,结合工程实例,对一口径为120 mm的平面反射镜完成拼接检测,检测中共规划了四个待测子孔径,为了对比文中所述算法与传统最小二乘拟合拼接算法的拼接性能,分别利用两种算法完成了待测平面镜的面形重构。实验结果表明,两种算法所得拼接结果光滑、连续、无“拼痕”,同时分别将两种算法所得拼接结果与全口径检测结果进行了对比分析,从传统拼接算法残差图中可以看到明显的“拼痕”,而加权拼接方法得到的拼接结果光滑、连续,同时其残差图的PV与RMS值分别为0.012λ与0.002λ,小于传统算法残差图的PV与RMS值,验证了算法的可靠性与精度。     

基于特征显著性融合的红外小目标检测

复杂背景下的红外图像通常存在信噪比低、邻近像素灰度变化不明显以及易被杂波信号和噪声干扰的特点,导致红外小目标检测困难。为解决上述问题,提出一种基于特征显著性融合的红外小目标检测算法。首先,在空间域中利用目标与其局部背景灰度差异来计算得到灰度显著图,在频域中结合谱残差计算得到背景抑制后的频域显著图;其次,将灰度显著图和频域显著图归一化后通过哈达玛乘积相互融合;最后,通过自适应阈值分割并使用Unger滤波器剔除较小的噪声点,从而提取出目标区域。实验结果表明,所提算法对图像的信噪比有了数十倍的提升,对背景抑制效果显著,并有着检测率高和虚警率低的优点,是一种有效的小目标检测算法。     

基于自适应参数的径向基函数相位解缠算法

为了改进基于径向基函数的相位解缠(RBFPU)算法 ,针对不同的缠绕图, 提出了一种自适应参数的RBFPU(ADRBFPU)算法:先对图像进行分块 ,然后按照各块的图像复杂度确定对应的径向基函数的宽度。实验结果表明,在不同噪声水 平下,与经典RBFPU算法及经典的质量图导向(QGPU)法和图割(PUMA)法等相比,本文算法具 有更好的鲁棒性。     

基于连续时隙预测的帧时隙Aloha防碰撞算法

在射频识别（Radio Frequency Identification,RFID）系统中,针对EPC C1G2协议的Q算法中Q值调整的不灵活性及对空闲时隙和碰撞时隙处理上的缺点,提出了一种基于连续时隙预测的帧时隙Aloha防碰撞算法.通过马尔可夫时隙状态模型,分析不同连续时隙状态下帧长与标签数的关系,提出连续时隙预测机制和自适应散列方案.有效地减少了无效时隙的出现,实现了读取阶段的时隙多数为成功时隙.仿真结果表明,本文提出的算法能够灵活地调整帧长,有效提高吞吐率,降低传输延时和开销,为物联网（Internet of Things,IoT）的海量数据信息完整性问题提供了合理的解决方案.     

高陡度保形光学非球面环形子孔径检测方法

环形子孔径拼接技术检测大口径、高陡度光学非球面具有低成本、高效率的特点。提出一种基于最小二乘法和泽尼克多项式拟合的环形子孔径拼接方法检测高陡度光学非球面。研究了环形子孔径拼接算法的基本原理,对环形子孔径的划分方式进行数学公式推导及参数运算,建立被测非球面的有效数学模型。全口径的拼接结果与原始波面基本一致,二者PV和RMS差值分别为0.015 1、0.004 7(为632.8 nm),残差的PV和RMS值为0.043 5、0.005 2,验证该算法的有效性和准确性。     

一种INSAR原始数据的幅相分离压缩算法

该文针对干涉合成孔径雷达(INSAR)系统的大数据量问题,提出了一种用于INSAR原始数据的幅相压缩算法。该方法利用SAR回波信号的特性以及干涉测量时对干涉数据高相关性要求的特点,对两路INSAR信号的幅度及相位做去相关性压缩。该文进行了详细的理论分析,并利用实际INSAR数据进行了压缩试验,在相关系数、条纹相似度、残余点的压缩效果等方面,与BAQ算法进行了比较。结果表明在相同压缩比下,该文给出的算法优于BAQ算法,保留了更多的信号幅度和相位信息。     

二阶电路暂态过程振荡频率的提取

提出了一种在暂态过程下,计算二阶电路振荡频率的快速准确算法。首先确定含有特征参数的响应模型,给出初始值的计算方法。再构造基于曲线拟合的二乘残差函数,根据Marquadst算法进行非线性最小二乘优化求出特征参数的精确值,最后从特征参数中提取振荡频率。由于采用Marquadst优化算法使计算精度显著提高。模拟计算和实验分析均表明,只要采样数据合理,本文方法可以稳定、准确地提取振荡频率值。     

基于快速局部频率估计和量化跟踪的UKF 相位展开算法

针对传统的无味卡尔曼相位展开算法效率和精度之间存在矛盾的问题,提出一种快速局部频率估计算法与量化质量图跟踪策略相结合的无味卡尔曼滤波(UKF)高效算法。快速局部频率估计算法首先利用二维傅里叶变换粗略计算出局部窗口内的复相位频谱的谱峰位置;然后,以谱峰为中心利用二维离散时间傅里叶变换快速算法计算出谱峰的精确位置,进而精确地获取局部频率值,得到UKF 相位展开系统模型所需的相位梯度估计值;最后,将UKF 算法与量化质量图跟踪策略相结合,利用量化质量图引导UKF 相位展开,进一步提高展开的效率。仿真实验验证了方法的有效性。     

基于小波变换的加权最小二乘相位解缠算法

提出了一种求解加权最小二乘相位解缠问题的新算法,采用相位导数方差相关图定义了相位数据的初始权重,给出了利用多分辨率小波变换进行相位解缠的具体实现方法.利用离散小波变换,将原线性系统转化成具有较好收敛条件的等价新系统,通过独立求解新系统中的低频部分,加快了系统的收敛速度.仿真实验表明:该算法具有收敛速度快、解缠效果好等特点.