飞机训练拟器视景系统非线性失真校正技术研究

柱面实像投影是飞机训练模拟器视景系统采用的主要投影方式之一，可以得到很大的观察视野，但是不可避免地会产生非线性失真。根据具体的工程背景，针对大视场角的柱面实像投影的非线性失真，分析了其产生的原因，并设计了投影仪的离轴安装方案，从而提出了基于预失真的柱面投影非线性失真校正算法。实际的校正结果表明，采用预失真的方法进行柱面非线性失真校正，是一种行之有效的方法。通过相应的数据结构设计，保证了程序执行的实时性。     

氮化镓功率放大器功率增益非线性的预失真电路设计

提供一种可实现氮化镓(GaN)功率放大器功率增益非线性预失真校正电路,克服了现有的氮化镓功率放大器的功率增益非线性或线性输出功率低的问题,使其在功率增益特性方面与砷化镓(GaAS)功放性能相似。该预失真电路具有性能优越、通用性强和灵活性好等特点。     

打印/扫描过程中数字水印图像的失真及还原

数字水印图像的鲁棒性和稳定性与打印/扫描过程中的失真密切相关。打印是数字图像向半色调图像转换的过程,会对水印图像造成低通滤波攻击、半色调攻击和几何攻击;扫描是打印的逆过程,是半色调图像向数字图像转换的过程,会对水印图像引入低通滤波攻击和几何攻击。低通滤波攻击和半色调攻击会对数字水印图像造成非线性像素值失真,几何攻击则会引起几何失真。非线性像素值失真的校正对策有:对打印机或扫描仪的分辨率进行最优化设置,对gamma值进行校正,使用空间低通滤波去除高斯噪声等;几何失真的校正对策有:通过周期性的冗余嵌入克服几何异步攻击,进行模版嵌入设计实现同步等。     

基于视觉模型的C形臂投影图像快速校正方法

针对普通C形臂投影图像失真影响计算机辅助手术的精度和传统校正方法费时的问题,提出了一种基于摄像机视觉模型的方法来快速校正C形臂X射线投影失真图像。该方法通过分析C形臂X射线投影图像失真的来源和类型,把C形臂系统标定和投影失真图像校正融为一体,再利用视觉模型的Tsai法对其进行标定获取畸变参数,然后利用畸变参数对失真图像进行几何校正。实验结果表明,在放射源到探测器的距离为120cm时,最大误差为8.8个像素,放射源到探测器的距离为121cm时,最大误差为9.1个像素。放射源到探测器的距离变化18mm时,标定获得放射源到探测器的距离变化值为18.11mm,相差0.11mm,并且在不同姿态时C形臂投影失真图像校正结果具有稳定性。该方法的优点是减小了建立理想图像带来的误差,而且步骤简单,容易在线使用。     

基于多项式拟合的C臂投影全局校正法

针对C臂影像增强器采集的投影图像因失真变形而无法直接用于计算机辅助手术的问题,提出了一种基于多项式拟合的C臂投影全局校正法.该方法统一考虑C臂投影图像的3种类型的失真--针垫失真、S型扭曲、图像偏移,利用N阶多项式拟合图像的复合失真,然后利用最小二乘法求解最优化校正系数,从而具有所需标记点数量较少,校正区域连续,步骤简单,易于在线使用的优点.校正误差实验表明:该方法在3阶和4阶多项式的情况下所有标记点最大误差小于0.5像素,误差均方根小于0.26像素,并且对不同姿态的C臂投影图像的校正结果具有稳定性.该方法可用于计算机辅助手术导航、器械定位和术中X光三维锥束重建.     

一种补偿量可调的反射式预失真线性化器北大核心CSCD

提出一种改进的反射式预失真电路,使其在相同功率区间上具有在线的补偿量调节能力。该电路对肖特基二极管不施加偏置电压,避免了因偏压改变而引起的补偿区间变化;在非线性产生电路中串联变容二极管,通过调节变容管的偏置电压,实现预失真器补偿量的调节。采用该方案设计加工了工作于29~31 GHz频段的反射式预失真器,实测结果表明:将变容管偏置电压由0调节至6 V,在相同功率区间内,该预失真器的增益扩张由4.5增大至7.6 d B,相位扩张由3.4°增大至51.1°。     

用于行波管放大器的预失真线性化技术研究

本文第一部分介绍了行波管的非线性特性,给出了Saleh提出的行波管非线性模型,用其对某行波管的实测数据拟合,拟合均方误差小,结果好.第二部分首先介绍了预失真技术的原理与基本方法,在Saleh模型的基础上,通过级联网络的理论,得出与行波管配用预失真线性化器的幅度和相位预失真函数.第三部分利用二极管的变阻特性,提出了一种利用肖特基二极管构成的预失真电路.通过计算该电路交流通路的等效二端口网络散射参数S21的幅度和相位,得出其随输入功率的变化趋势与行波管配用预失真线性化器的幅度和相位预失真函数变化趋势相同.调节二极管的直流偏压及电阻,即可与实际行波管配用.最后通过ADS软件对电路进行仿真,得出其增益和相移特性与理论分析的结果一致.     

某型平视显示器非线性失真的校正

某型平视显示器的显示画面存在非线性失真，该失真会严重影响到飞行训练的质量和飞机的自身安全，因此必须加以校正。通过对校正方法的分析判优，选择了电路校正的方法，可以得到比较满意的效果，提高了机载武器的命中率和飞机的作战效能。     

基于改进记忆多项式的预失真技术研究

基于记忆效应的非线性放大器的预失真算法是预失真技术的关键点和难点。传统的记忆多项式模型运算复杂度高,实时性差,实际应用困难。本文对记忆多项式模型进行了改进,并对基于该模型的预失真方法的有效性进行了仿真验证。仿真结果表明,改进的记忆多项式功放模型能较好地表征宽带射频功率放大器的动态非线陛行为特性,且显著提高了运算速度。利用本文所提出的记忆效应的预失真算法能在保证线性化眭能的前提下,较大程度的提高了预失真算法的实时性。’     

一种端口匹配的行波管预失真线性化器

模拟预失真是补偿行波管非线性失真的一种非常重要的方法.不过,目前大多数的预失真器需要在输入输出端加隔离器,增加了系统的复杂性.本文介绍一种工作在L波段的基于二极管的预失真线性化器.这种预失真线性化器利用3dB分支线耦合器的特性,实现输入输出端的良好匹配.随着输入功率的增加,该预失真线性化器可以达到不同的增益扩张和相位扩张.级联行波管后的测试表明,采用这种预失真线性化器,使得行波管在额定输入功率范围内的增益压缩和相位压缩从以前的6dB和40°改善到0.5dB和5°.     

A look-up-table digital predistortion technique for high-voltage power amplifiers in ultrasonic applications

In this paper, we present a digital predistortion technique to improve the linearity and power efficiency of a high-voltage class-AB power amplifier (PA) for ultrasound transmitters. The system is composed of a digital-to-analog converter (DAC), an analog-to-digital converter (ADC), and a field-programmable gate array (FPGA) in which the digital predistortion (DPD) algorithm is implemented. The DPD algorithm updates the error, which is the difference between the ideal signal and the attenuated distorted output signal, in the look-up table (LUT) memory during each cycle of a sinusoidal signal using the least-mean-square (LMS) algorithm. On the next signal cycle, the error data are used to equalize the signal with negative harmonic components to cancel the amplifier's nonlinear response. The algorithm also includes a linear interpolation method applied to the windowed sinusoidal signals for the B-mode and Doppler modes. The measurement test bench uses an arbitrary function generator as the DAC to generate the input signal, an oscilloscope as the ADC to capture the output waveform, and software to implement the DPD algorithm. The measurement results show that the proposed system is able to reduce the second-order harmonic distortion (HD2) by 20 dB and the third-order harmonic distortion (HD3) by 14.5 dB, while at the same time improving the power efficiency by 18%.     

背投影显示系统及双重功能屏幕设计与研究

为了实现背投影显示系统的超薄化,介绍一种新的背投影显示系统和双重功能屏幕的设计方案,利用屏幕对不同入射角的入射光线进行选择,采用高折射率的有机材料构成三棱柱屏幕微结构,设计出厚度为20cm的40寸背投影显示系统的结构.并对所设计的系统在ASAP中进行了模拟,得出了屏幕图像畸变、均匀性和像面光照度分布等性能指标,得到令人满意的结果.最后提出了改进方向.     

应用经纬映射的鱼眼图像校正设计方法

为了消除鱼眼镜头带来的形变,该文提出了一种应用经纬映射的鱼眼图像校正设计方法,推导了消除变形的数学依据,总结出一种不需要任何标定数据,快速的纠正等角鱼眼变形的算法。使用经纬映射图像的校正方法,可以把扭曲的半球鱼眼图像投射为普通照片的四方形状,也即通过投射降低图像的扭曲程度,在视觉上基本达到实用要求。     

大视角鱼眼镜头图像中的漫游

鱼眼镜头在实际生活中有广泛的用途,在使用时鱼眼图像往往需要变换为惯用的透视投影图像。证明了大视角透视投影图像会产生严重的畸变,为此需要把鱼眼图像变换为多幅具有各自光学中心的小幅透视投影图像。给出了把鱼眼图像变换成透视投影图像时光学中心转移的算法,从而实现了用小视角的透视投影图像在大视角的鱼眼图像中的漫游。     

Testing fast aspheric concave surfaces with a cylindrical null screen

A noncontact test procedure to obtain the shape of fast concave surfaces is described. A cylindrical null screen with a curved grid drawn on it in such a way that its image, which is formed by reflection on a perfect concave surface, yields a perfect square grid is proposed. The cylindrical null screen design and the surface evaluation algorithm are presented. Experimental results for the testing of an elliptical mirror of 164 mm in diameter (f/0.232) are shown.     

Hybrid predistortion to compensate third- and fifth-order intermodulation of a 2 GHz power amplifier using cuber predistortion and second harmonics injection

A new circuit construction technique that actively utilises second harmonics injection (HI) to realise fifth-order predistortion (PD) for power amplifiers (PAs) with memoryless AM/AM and AM/PM conversions is proposed. Applying a combination of the proposed technique and cuber predistortion (CPD) to third-order distortion yields the simultaneous compensation of both third- and fifth-order intermodulation distortion (IM3 and IM5); capabilities are not possible with the conventional third-order PD approach. Since the proposed method can be implemented as a simple analogue circuit, it betters compactness and lowers cost. In order to derive the PA bias condition at which second HI works most effectively, a complex power series nonlinear model that allows both amplitude and phase nonlinearities to be dealt with simultaneously is used. To confirm the author's compensation theory, a 2 GHz band PA and a hybrid lineariser that employs second HI and CPD are fabricated and experiments are performed. About a 20 dB simultaneous reduction in IM3 and IM5 is achieved with the two-tone test. A W-CDMA one-carrier test is also conducted to verify the improvement in adjacent channel leakage power ratio compared with CPD only.     

基于MSER的集装箱号低秩矫正研究

集装箱号的快速记录对于码头、港口业务至关重要．由于相机拍摄的图像常伴有严重的畸变,极大影响了字符识别算法的准确性,因此需要在识别之前对图像进行矫正．本文提出了一种快速有效地对存在畸变的集装箱号图像进行矫正的方法．首先应用基于MSER的图像分割算法对集装箱箱号区域进行检测,确定矫正的特征区域;然后根据低秩模型利用LADMAP*以及初始值热启动的方法来降低算法复杂度并矫正图像;最后,结合图像低秩和矫正前后的变换率优化算法的收敛条件,经过多次迭代后得到最终的矫正结果．实验结果表明,该方法不仅能对集装箱号进行较好的矫正,而且算法也具有稳健性．