高灵敏度弱磁传感器研究

磁传感器在生物医学、资源探测和航空航天等领域有巨大的应用价值,基于原子自旋的弱磁传感器拥有目前最高的磁场测量灵敏度。但通常的方案采用射频场调制或远离共振的激光检测,前者增加了磁力仪的线宽,而后者对激光频率的锁定带来了困难。为了解决以上问题,提出了一种基于激光强度调制和圆二向色性检测的原子弱磁传感器方案,详细描述了其工作原理和系统构成,并对原子弱磁传感器的性能进行了测试。实验结果表明:原子弱磁传感器的磁共振线宽为22 Hz,在对恒定磁场进行30 min连续测量时,峰峰值抖动小于9 pT,灵敏度达到了0.12 pT/Hz1/2。     

表面等离子体共振传感检测方法研究

为了找到表面等离子体共振(SPR)检测物体的最佳方法,基于SPR,通过Matlab进行了一系列仿真。对检测物质的可行性进行了讨论,得出SPR能在一定范围内检测物质。对影响SPR现象的因素进行了仿真,得出达到最佳共振效果的参数值。分别对角度调制和波长调制方法进行仿真比较,分析了二者检测不同折射率样品的可行性和特点,选择出了较佳的检测方法。结果得出:达到最佳共振效果的参数值是金膜厚度为45 nm,入射光波长为632.8 nm,棱镜折射率根据实验条件和样品综合选定。角度和波长调制均能较好地检测不同折射率的样品,角度调制检测分辨率低于波长调制。     

偏振调制微波光子信号处理

微波光子信号处理具有带宽大、调谐性好、对电磁干扰不敏感、易于实现并行系统等优点,在过去数十年中受到了学术界的重视。相比于传统的电光相位调制和电光强度调制,偏振调制将待调制信息转换到光的一个二维参量（偏振）上,从而在实现信号处理时可提供更多的自由度和灵活性。在偏振调制器后连接一个检偏器,通过调节检偏器的检偏角去掉偏振调制的一个维度,即可实现相位调制和强度调制,因而任何基于相位调制和强度调制的微波光子信号处理都能基于偏振调制实现。同时,将偏振调制器的输出分成多路,每一个支路上都插入一个检偏器,则基于一个偏振调制器就可同时实现多个调制方式,从而进一步实现并行信号处理或多功能一体信号处理。此外基于单边带偏振调制,可利用非常简单的装置实现幅相无耦合的微波移相器,进而实现相位编码、复抽头系数滤波器、光控相控阵等信号产生或处理功能。本文建立了偏振调制的基本数学模型,并对基于偏振调制的多种微波光子信号处理功能进行了原理分析。     

Surface characterization of cross-linked elastomers by shear modulation force microscopy

Brominated poly(isobutylene-co-4-methylstyrene) (BIMS) is a synthetic terpolymer which can be stoichiometrically cross-linked by N,N′-dicinnamylidene-1,6-hexanediamine (DIAK). The degree of cross-links on bulk samples was determined by measuring the low frequency shear modulus with parallel plate method. The surface modulus of the same samples was measured using a new method, shear modulation force microscopy (SMFM). The moduli of the bulk sample and the surface were found to have the same scaling with the cross-link density, and good agreement with rubber elasticity theory was obtained in both cases. The SMFM was then used to monitor the cross-linking process, as a function of DIAK concentration and curing time, in thin films where standard rheological methods cannot be applied. The results show that in all cases the cross-linking reaction at the surface reaches saturation in less than 10 min as compared to at least 1 h in the bulk samples.     

基于特征融合的调制识别增强与迁移演化

针对调制识别中单一图像的特征信息不足,区分度不够高,识别范围受限的问题。本文提出了一种基于时频图和星座图特征融合的调制识别特征增强方法,利用深度学习神经网络提取信号图像的特征,构建特征空间,通过多维特征融合,挖掘和整合不同特征的优势,增强模型算法的鲁棒性。此外运用了模型迁移的方法,仅需对分类器进行训练,大幅节约了训练时间和资源,具有很强的实时性和实用性。仿真结果显示,在0db左右的条件下,相比于单一特征图像,采用特征融合增强的方法能将信号的平均识别率提高约25%,通过模型迁移,省去了卷积神经网络的训练,所需的训练时间约为迁移前的9.6%,消耗内存约为迁移前的7.3%,同时模型的识别率损失控制在了5%以内。     

光学镜头调制传递函数的测试

为了定量、客观、全面地评价光学镜头的像质,介绍了光学镜头调制传递函数的测试。先简要叙述了测试的原理,并给出计算公式;然后介绍了测试步骤,其中包括固定、穿轴、测试中心视场和测试轴外视场;最后介绍了测试时的注意事项,包括对测试工装的要求、对测试平面的要求和正、负轴外视场测试值相差较大时的处理办法。     

一种用于目标跟踪的波形自适应选择算法

提出了一种用于雷达目标跟踪的自适应广义调频波形设计算法。该算法根据跟踪器的动态需求,以广义调频信号为样板波形自适应设计下一时刻的发射波形,其目的是最小化预测的目标跟踪均方误差,并假定高信噪比条件,且目标跟踪运动模型和观测模型均为线性,利用与某一波形相对应的克拉美--罗下限（CRLB）以及卡尔曼滤波器,通过最小化预测的跟踪均方误差来实现广义调频波形的自适应设计。仿真结果表明：在信噪比相同的情况下,与使用固定参数、自适应参数的线性调频波形设计算法相比,所提出的算法能够获得更低的目标跟踪均方误差。     

基于DMWT和QIMM 的图像水印算法

利用多尺度分析的思想,对原始图像进行重复行信号预滤波,把标量小波变换扩展到多小波变换后选取变换出来的低频子带进行水印嵌入。为了保证水印信息的安全性,对水印进行加密置乱处理。然后结合量化索引模数调制（QIMM）的优越性能,根据水印的信息不同选择不同的子块进行嵌入并实现了水印的盲提取。实验证明,算法具有良好的视觉性和鲁棒性,并大大扩展了水印的容量。     

基于多重分形特征的防空雷达目标分类方法

在介绍常规雷达飞机目标回波数学模型的基础上,利用多重分形测度分析手段,分析了常规雷达飞机目标回波的多重分形特性及其多重分形特征的提取方法,并从模式分类的角度,提出了利用多重分形特征对喷气式飞机、螺旋桨飞机和直升机等三类飞机目标进行分类的方法.实验表明,上述三类飞机的目标回波数据具有显著不同的多重分形特征,所定义的多重分形特征参数可以作为飞机目标分类和识别的有效特征,仿真实验验证了所提方法的有效性.     

Matlab在《通信原理》课程中的应用研究

在《通信原理》课程教学中,运用Matlab构建了一个通信系统仿真平台辅助课堂教学,能够将抽象乏味的原理以图形的形式直观的显示出来,并能方便的改变参数来观察波形的变化,这使学生能够更好的掌握原理,并能调动学生的学习积极性,能获得较好的教学效果。该文以常规双边带调幅（AM）为例,运用Matlab软件仿真辅助教学,实际教学效果良好。