Compressed sensing reconstruction of sparse spectrum based on digital micro-mirror device platform

A new method which employs compressive sensing (CS) to reconstruct the sparse spectrum is designed and experimentally demonstrated. On the basis of CS theory, the simulation results indicate that the probability of reconstruction is high when the step of the sparsity adaptive matching pursuit algorithm is confirmed as 1. Contrastive analysis for four kinds of commonly used measurement matrices:part Hadamard, Bernoulli, Toeplitz and Circular matrix, has been conducted. The results illustrate that the part Hadamard matrix has better performance of reconstruction than the other matrices. The experimental system of the spectral compression reconstruction is mainly based on the digital micro-mirror device (DMD). The experimental results prove that CS can reconstruct sparse spectrum well under the condition of 50% sampling rate. The system error 0.078 1 is obtained, which is defined by the average value of the 2-norm. Furthermore, the proposed method shows a dominant ability to discard redundancy.     

运用高斯混合模型识别动物声音情绪

针对动物的情绪识别问题,提出高斯混合模型在动物声音情绪识别上的应用方法。利用语音信号处理与机器学习技术,提取动物声音信号的过零率、共振峰、梅尔 频率倒谱系数3种描述动物情绪的特征参数。采用高斯混合模型对采集到的动物声音信号训练样本进行聚类分析,计算测试样本后验概率,实现动物情绪的自动识别。通过分析特征参数的权重系数组合、高斯混合数目对识别率的影响来择选最优参数。实验结果表明,经参数优化后的高斯混合模型可将动物声音情绪的识别率由84.25%提高至96.67%。     

第三代精密激光照排系统——帝冠HC2000V3.0“黑白极品”

<正> 一、照排系统的发展 众所周知,计算机用于照排已有不短的历史了。从数控植字机、阴极射线管照排机到激光照排机,记录着印刷出版业界的技术和制版设备水平的提高。 如果只看激光照排系统(包含软件),第一代的激光照排系统只能出文字,或文字和图形需单独输出,然后经过拼版合成一版。第二代激光照排     

Fabrication and characterization of transparent conducting titanium-zinc oxide nanostructured thin films

Nano transparent conducting titanium-zinc oxide (Ti-ZnO) thin films were prepared on glass substrates by radio frequency (RF) magnetron sputtering technique. The deposited films are characterized by X-ray diffraction (XRD), four-probe meter and UV-visible spectrophotometer. The effects of Ti-doping content on the structural, optical and electrical properties of the films are investigated. The XRD results show that the obtained films are polycrystalline with a hexagonal wurtzite structure and preferentially oriented in the (002) crystallographic direction. The structural and optoelectronic characteristics of the deposited films are subjected to the Ti-doping content. The Ti-ZnO sample fabricated with the Ti-doping content of 3% (weight percentage) possesses the best crystallinity and optoelectronic performance, with the highest degree of preferred (002) orientation of 99.87%, the largest crystallite size of 83.2 nm, the minimum lattice strain of 6.263´10-4, the highest average visible transmittance of 88.8%, the lowest resistivity of 1.18×10-3 W?cm and the maximum figure of merit (FOM) of 7.08×103 W-1?cm-1. Furthermore, the optical bandgaps of the films are evaluated by extrapolation method and observed to be an increasing tendency with the increase of the Ti-doping content.     

基于MPSoC并行调度的矩阵乘法加速算法研究

矩阵乘法是数值分析以及图形图像处理算法的基础,通用的矩阵乘法加速器设计一直是嵌入式系统设计的研究热点。但矩阵乘法由于计算复杂度高,处理效率低,常常成为嵌入式系统运算速度的瓶颈。为了在嵌入式领域更好地使用矩阵乘法,提出了基于MPSoC(MultiProcessor System-on-Chip)的软硬件协同加速的架构。在MPSoC的架构下,一方面,设计了面向硬件约束的矩阵分块方法,从而实现了通用的矩阵乘法加速器系统;另一方面,通过利用MPSoC下的多核架构,提出了相应的任务划分和负载平衡调度算法,提高了并行效率和整体系统加速比。实验结果表明,所提架构及算法实现了通用的矩阵乘法计算,并且通过软硬件协同设计实现的多核并行调度算法与传统单核设计相比在计算效率方面得到了显著的提高。     

仿生复眼多级耦合光学天线优化设计及分析

在阴影遮挡等非视距应用场景中,可见光通信系统的性能受限于严重的光功率衰减影响。基于仿生复眼的工作原理,设计了一种球面仿生复眼微透镜组和复合抛物面聚光器耦合的光学接收天线。利用Trace Pro软件分析球面仿生复眼的非成像特性,发现当探测面面积一定时,随着邻子眼光轴夹角减小,能量收集比率逐步提高,当邻子眼光轴夹角小于局部最优值时,能量收集比率达90%以上,接近最优。光轴夹角的局部最优值与探测器面积呈正相关。复眼的大视场特性随邻子眼光轴夹角的增大而逐步丧失,最终趋近于单透镜特性。对于可见光通信非视距链路的应用,可获得天线增益达56.45,视场角大于90°。利用MATLAB对室内信道进行数值分析,证明了仿生复眼多级耦合光学天线在阴影遮挡严重的场景下依旧能保持较高的馈入光功率,与普通的单透镜天线相比,平均功率提高了20 d Bm,表明所设计的光学天线具有大视场和高增益的特性,可有效提高室内可见光通信系统的抗阴影遮挡性能。     

大气湍流对拉盖尔-高斯光束传播质量的影响

为了从系统的角度研究大气湍流对涡旋光束传播 质量的影响,根据广义惠更斯-菲涅尔积分和Kolmogorov湍流大气原理,利 用傅里叶光学分析方法和光束分步传播法对携带有轨道角动量(OAM)的 拉盖尔-高斯(LG)光束在湍流大气中的传播进行理论分析与数值仿真, 导出角谱形式的衍射模型及其对应的抽样限制条件。利用桶中功率(PIB,power in bucket)计算方法,分析湍流强度对不同OAM值的LG光束质量的 影响;引入高斯光束和点光源,对比评估典型光束的抗湍流能力。数值仿真结果表明:受大 气湍流影响,随着LG光束在湍流大气 中传播距离增加,光束会聚能力变弱有明显扩散;光束本身特有的环状光强分布及其相应的 相位分布都受到不同程度的破坏,损伤 程度与光束本身携带的OAM数有关;点光源对湍流的影响最为敏 感;高斯光束具有与小OAM值的LG光束相比拟的抗 湍流能力,且比大OAM数的LG光束有更强的抗湍流能力。     

光纤倾斜耦合角度的快速精密图像测量

光纤与光芯片的上表面耦合的倾斜角度是影响光耦合效率的关键因素之一,针对传统角规测量法效率低、精度差和不稳定等问题,采用坐标系重构方法和图像处理技术实现了对光纤倾斜耦合角度的快速精密测量。首先,在常规图像角度测量的基础上引入棋盘靶标进行坐标系重构,降低了CCD在光学放大获取微小光纤的图像信息时光轴轻微转动引起的误差。然后,为了在降低噪声影响的同时保障光纤直线特征的检测精度,对比了Hough变换和图像细化两种提取光纤直线参数的算法,结合直线元素在投影面的三角关系获得了光纤倾斜角度。实验结果表明:基于Hough变换的直线提取算法误差在0.1,平均运算时间为0.370 s,实现了对微小尺寸下光纤倾斜耦合角度快速精确地测量。     

拉盖尔-高斯光束空间传播波前畸变的RMS评估

定量评估拉盖尔-高斯(LG,Laguerre-GAUSS)光束在大气湍流中传输的相位畸变,对 补偿和提高轨道角动量(OAM,Orbital angular momentum)自由空间光通信的质量具有重 要作用。提出将Zernike多项式导出的LG光束波前畸变的均方根(RMS) 作为光束传播的相位畸变评估指标,并在仿真实验中采用分谐波(SH)随机相位屏模拟大气湍 流。 通过Matlab仿真方法对携带不同拓扑荷值的LG光束在湍流中传输的波前畸变(WFD)的RMS进行 分析和讨论。仿真结果表明,利用SH波法产生的随机相位屏比快速傅里叶变换(FFT)法更接 近 实际的大气湍流;受大气湍流影响,LG光束的相位受到破坏,且其损伤程度与光束传输距 离﹑光束携带OAM数l有关;WFD的RMS计算结果与相位仿真结果一致,作为算例,OAM数分别为l＝1、3和5的LG光束传输500m后的WFD的RMS值 依次对应为0.004、0.004和0.005,显示波前畸变愈加严重;对l为1的LG 光束,随着传输距离从500m增大到4500m,其WFD的 RMS值由0.004增大到0.005,也表明WFD更加严重。因 此,RMS定量评估方法可以较为准确和客观地反映LG光束WFD的规 律。