基于小波变换的雪崩光电二极管信号检测方法

空间激光通信中的常用调制方式是脉冲位置调制(PPM)．雪崩光电二极管(APD)具有高增益、高灵敏度和响应速度快的特点，因而成为空间激光通信中的首选信号探测器件。针对空间激光通信的脉冲位置调制信道．分析了空间光通信系统中雪崩光电二极管探测噪声的特点和类别．根据小波变换具有提取信号局部特征的能力，提出了一种基于小波变换的雪崩光电二极管信号检洲方法。采用四种不同的阈值选择算法选取小波系数以恢复信号．并进行了初步的仿真实验和分析。结果表明，自适应阈值选择算法取得的信号恢复结果最佳．可有效减弱强背景噪声的影响．提高雪崩光电二极管信号检测系统的性能。     

室内可见光通信APD 探测电路的设计与实现

室内可见光无线通信技术是随着白光LED 照明技术的发展而兴起的无线光通信技术。在分析目前的可见光通信技术基础上,针对室内可见光通信系统的应用需求,设计了雪崩光电二极管(APD)探测电路组件。首先阐述了APD 探测电路的工作原理,其次详细设计并分析了系统各组成部分的电路结构及其功能,最后对所设计的用于室内可见光通信接收子系统的探测组件进行了相关实验测试。实验结果表明:设计有效可行,APD 探测电路具有增益高、带宽宽、温控可靠、稳定性好等优点,对室内可见光通信系统有很好的应用价值,为室内可见光通信系统进一步研究提供依据。     

基于APD自适应增益控制的近地无线激光通信信道大气湍流抑制方法研究

随着5G时代的到来,自由空间光通信成为无线通信领域的研究热点,限制激光通信系统在大气信道下发展的主要因素是湍流闪烁效应。为了提高激光通信系统在大气信道下的通信性能,本文提出了一种基于雪崩光电二极管自适应增益控制的激光传输终端大气湍流的抑制方法,建立了大气湍流信道时域频域模型,编写了一套闭环调节算法并在湍流条件下搭建了具有自适应增益控制算法的无线激光通信实验。结果表明：在弱湍流条件下,光强闪烁方差由0.057降低至0.023,开启自动增益控制的功率谱曲线更加符合5/3次幂律谱,系统误码率降低两个数量级。经多次试验证明,自适应增益控制算法有效地抑制了湍流引起的信号功率波动,实现了高抗干扰能力的无线激光通信。     

基于自适应提升小波信号去噪算法的改进

引入了基于提升法的自适应离散小波交换,使伯恩斯坦预测算子自适应匹配特定的数据序列,并将其应用于改进的信号去噪方法中.仿真实验表明,基于自适应提升小波变换的改进方法同一般的小波变换相比,去噪后的信号信噪比更高,且提升方法的设计灵活、计算简单.     

APD单光子探测的电路设计

在气体分析领域,由于分子密度的减小,拉曼技术很难获得足够强的信号,为提高检测灵敏度,利用雪崩光电二极管设计了单光子探测器,来检测微弱的拉曼光。系统围绕APD设计了三个主要模块：偏置/测试电源、温控模块、信号调理。测试了系统的暗计数率,并用标准气校验了系统的准确度。实验结果表明：标准差最大为0.905,按总量程计算可得重复性相对偏差为0.905%,而非线性误差取最大引用误差0.13%。其多次测量结果的线性度很好,能够用于线性检测。     

用于APD激光探测的电荷灵敏前置放大器设计

雪崩光电二极管（APD）作为探测元件实现光电转换广泛应用于激光脉冲探测技术中。前置放大器是影响APD激光脉冲探测系统好坏的关键因素,前置放大器的信噪比决定了整个探测系统的信噪比优劣。提出了电荷灵敏前置放大器应用于APD激光脉冲探测系统以提高探测距离和探测精度的方法。讨论了激光脉冲探测技术和APD特性,在此基础上设计了以结型场效应管和集成运放为主要器件的低噪声电荷灵敏前置放大器电路并对设计电路进行了实验分析。实验结果表明：将电荷灵敏前置放大器应用于APD激光脉冲探测系统可以有效提高系统的信噪比,改善激光探测性能。     

155μm InGaAs APD单光子探测中的小脉冲现象

对InGaAs/InP雪崩光电二极管(APD)在探测单光子过程中出现的小脉冲现象进行了研究,分析了小脉冲的产生原因,并讨论了其对光子计数及时间精度的影响。同时在准单光子条件下进行了试验,并在此基础上提出了改进方案。APD最大输出脉冲峰值约200mV,最大脉宽为30～40ns时,鉴幅电平取其峰值的1/e,同步符合门宽取最大脉宽的2/e,将获得较好的结果。     

基于APD接收机的LDPC精确译码算法

从研究APD光电检测接收机被检测光场的量子统计模型出发,构造了一种适用于强度调制/直接检测的自由空间光通信系统中LDPC译码的精确实现方法.该方法在APD接收机输出统计模型(Webb-Gaussian模型)的基础上,推导了M-PPM的LDPC译码算法中初始似然比值的精确计算方法,并给出了详细的译码过程.理论分析和仿真结果表明,与目前普遍采用的APD近似非对称Gaussian统计模型下的译码性能相比较,在相同的信道条件下,该方法可以获得大约1~2 dB的性能增益.这为进一步提高自由空间光通信系统的性能提供了一定的理论依据.     

基于提升小波的图像消噪

提升算法能够有效解决目前常用的多尺度分解方法所存在的运算速度慢、对内存的需求量大、不适于实时应用的局限性.介绍了提升算法的过程,基于提升小波的图像消噪算法.实验结果表明,该算法消噪后的图像质量上优于一般小波变换的传统方法.     

基于噪声平衡抑制的近红外单光子高速探测方法

针对现有基于尖峰噪声电容平衡方法的单光子探测技术工作频率较低的问题,设计了利用高速二极管平衡的InGaAs/InP雪崩光电二极管信号提取方案.配合高速信号处理电路,实现了工作频率最高达700 MHz的近红外单光子探测器.雪崩二极管制冷至218 K,在脉宽小于1 ns、重复频率700 MHz的门脉冲触发下,当探测效率为10%时,暗计数率为7×10~(-6)/pulse,后脉冲率为7.4%.该方案提供了一种重复频率连续可调宽带高速单光子探测方法,结构简单且性能良好.     

基于自适应提升方案的回波信号消噪算法研究

采用自适应提升小波方案,根据激光探测系统接收的回波信号特征,提出了一种更新滤波器和预测滤波器的设计方案,从而实现了自适应地调整预测和更新算子,增强了与处理信息的匹配,有效地提高了系统输出回波信号的峰值信噪比.其次,利用激光探测系统中检测的回波信号与噪声特点,给出了一种去噪软阈值的选取方案.将此算法应用于激光探测系统消噪,较好地满足了在强背景噪声下检测微弱信号的要求.仿真结果表明,采用该算法实现的激光探测系统去噪,在抑制噪声的同时较有效地保留信号的细节,重构了清晰的回波信号.     

基于提升小波的自适应阈值图像去噪方法

利用提升法对传统小波进行提升,给出了用提升方法构造lifting-9.7小波的实现方法.针对图像去噪传统阈值选取的不足,研究了一种基于提升小波的自适应阈值图像去噪方法.实验表明:该方法实现简单,计算速度快,处理后的图像清晰,能量保持能力强,提高了去噪后图像的信噪比,去噪效果好.     

基于加权自适应方向提升小波的图像去噪研究

本文介绍了一种基于加权自适应方向提升小波(WADL,Weighted adaptive directional lifting)和普通提升方法相结合的图像去噪方法,此方法能够较好地对噪声进行抑制,同时保护图像的纹理边缘较少受到损失。在仿真试验中我们通过对噪声图像进行分类,对属于纹理密集区域采用WADL方法去噪,对平滑区域采用普通提升去噪,得到了比较好的去噪结果。     

基于小波阈值自适应的局部放电信号降噪

为了抑制电缆绝缘局部放电检测中存在的白噪声干扰,提出一种基于小波阈值的局部放电特征提取的方法.对含噪信号进行小波分解,在选取最优阈值时,用鲸鱼算法优化阈值选取过程,有效提高了算法的精度与运算速度.为验证去噪效果,利用该方法和传统小波软阈值法对局部放电仿真信号和实测局部放电信号去噪,结果表明:与传统软阈值函数法相比,该方...     

基于离散小波标架的信号降噪

本文提出了基于小波标架的软门限压缩降噪方法,它是根据小波标架表示系数在不同的尺度有不同的方差,在各尺度分别模拟理想选择估计器来选择门限对小波系数进行压缩。该方法能有效地减少［３,４］中基于小波基方法的振荡效应,并对仿真结果作了理论分析。     

调频广播信号降噪处理的小波分析

简述了小波分析的理论基础以及降噪原理．比较了常用的三种小波函数。对某广播电台测得的调频广播信号．分别用db小波、sym小波和Coif小波进行信号分解．采取软阈值的方法进行降噪处理．然后重构降噪后的信号。最后指出了小波属性对降噪结果的影响。     

基于自适应小波阈值的SAR图像降噪

合成孔径雷达(SAR)图像固有的相干斑噪声严重降低了图像质量,影响了后续的处理.SAR图像降噪的要求,是在滤除噪声的同时, 尽量保持原始图像的边缘和纹理等细节信息.本文将经典的小波域空间自适应软阈值法应用于降低SAR图像斑点噪声.在此基础上,本文提出根据小波系数的局部统计量选取阈值以及估计相关参数的方法.实验结果表明,本文算法在降低噪声和保持边缘纹理细节之间取得了较好的平衡,处理后的SAR图像的视觉效果和质量评估参数都要优于传统的空间域滤波方法的处理结果.     

基于提升小波的毫米波信号实时去噪

针对3mm波段毫米波探测器回波信号去噪处理的实时性要求,比较了几种提升格式下基于整数的小波变换的去噪效果和算法复杂度,具体分析了实现5/3小波实时去噪时算法对硬件系统运算速度的要求,构建了基于DSP的信号处理硬件平台,实现了信号实时去噪.