基于U形阵的多子阵海底检测技术

针对多波束浅海地形测量系统中面临的高精度底检测难题,着重讨论了在u形声基阵下采用分裂孔径相位差法的子阵分配方法以及相应的多子阵海底检测技术。仿真结果表明,由于引入了相位斜率误差曲线及图像变换等方法,使得该技术不仅能同时实现镜像和非镜像区域的海底检测,还提升了系统的检测性能。     

线阵分裂波束处理技术在水声探测中的应用

声呐波束形成处理通常输出各个方位上的目标能量信息,利用指向性极大值位置给出目标的大致方位。为了得到更加精确的目标方位估计,需要寻找对目标方位微小变化作出灵敏反应的物理量。分裂波束处理所输出的各个方位二子阵的相位差信息,对方位变化十分灵敏,其测向精度接近于克拉美罗下界,不需增加太大运算量即可显著提高声呐系统测向精度,在水声中得到了广泛研究和应用。对线阵分裂波束处理在水声探测中不同的应用进行了梳理和总结,重点阐述了基于分裂阵半波束处理的被动声呐宽带相关检测、主动声呐相位单元化处理、超波束形成和水下慢速目标相位差空时方差自动检测跟踪(Automatic Detection and Tracking,ADT)技术的原理、处理流程和结果。     

多波束测深系统多子阵检测法的改进及其性能分析

多波束测深系统中,相位检测法是实现超宽覆盖测量的关键技术之一。分析了分裂子阵相位检测法和多子阵检测法,并基于对子阵结构的分析,改进了多子阵检测法,给出了多子阵检测法输出信噪比的表达式,讨论了子阵结构对输出信噪比的影响,在理论分析基础上选择了三种子阵结构对海上试验数据进行了处理,验证了分析结果。处理结果表明,在优化参数基础上,多子阵检测法不但可实现多波束测深系统的超宽覆盖,而且可改善系统对海底的检测性能。     

基于相位差法的波前检测技术

基于相位差法的波前检测技术,主要是利用在焦面和离焦位置上同时采集的一对图像,对光瞳上的波前相位分布进行恢复,同时也可以对目标进行恢复。与哈特曼波前传感器和剪切干涉仪等波前检测技术相比,相位差法具有光路简单、易于实现的特点,同时可以采用扩展目标作为参考源,主要适用于对实时性要求不高的领域。在计算机模拟大气湍流和成像系统的基础上,我们使用有限内存拟牛顿法对波前相位和目标进行了恢复。模拟研究结果表明,相位差法可以较准确的恢复出波前相位,并且最优化的离焦波面差为一个波长。     

平面阵产生多波束的一种简单方法

本文介绍了一种相位延迟控制技术使平面阵产生多波束的方法,通过该方法可以简单地实现在空间任何方向形成四个对称的波束。     

两种多波束系统测深算法的试验研究

介绍了快速能量中心收敛法和方位指示处理法两种多波束测深仪的海底检测和深度、方位估计算法,并对两种方法进行了多波束测深算法试验的设计,实验结果验证了算法的有效性。     

幅度-相位联合检测法在多波束测深系统中的应用

幅度蛳相位联合检测法是传统多波束测深系统海底检测法的发展方向,它充分利用了幅度和相位信息,能大大扩展测量范围,提高测量精度。文章对该方法的具体应用进行了研究,在确定信号粗略到达时间时采用了一种自动跟踪门方法,同时针对相位检测法实时处理数据运算量大的特点,提出了一种数据压缩与动态滑动平均相结合的数据预处理方法,该方法大大减小了运算量,其有效性通过方差分析进行了验证。数据处理结果表明,采用了自动跟踪门和数据预处理相结合的幅度蛳相位联合检测方法可明显扩展多波束测深系统的条带宽度。     

一种自动补偿相位的波束控制系统设计

针对相控阵系统相位一致性要求高,阵元数量巨大,相位校准与测试困难的问题,设计了一种自动补偿相位的波束控制系统,系统基于CAN总线通信,采用FPGA和单片机作为补偿算法核心,具有结构简单、可靠性高、波控速度快的特点.     

一种新的多重水印算法

水印对多种攻击的鲁棒性仍然没有得到很好的解决.针对单一水印在受到多种攻击时无法保证足够鲁棒性的问题,提出了一种DCT域的多重鲁棒水印算法.首先对原始图像进行采样,并把图像分成两组,采用两种不同的调制方式,即抖动调制和基于选择块的DCT系数调制嵌入有意义的二值图像水印.与已有算法相比,加水印图像可以获得更好的质量.在DCT的不同频率分量中嵌入水印,保证了水印图像在受到常见的各种攻击之后至少有一个清晰可见.实验结果表明了算法能有效地抵抗常见的信号处理攻击,并且当存在多种攻击的时候,至少有一个水印图像清晰可见,从而为版权保护提供证据.     

一种单波束前视声呐成像方法

提出了一种针对单波束前视声呐特点的改进成像方法：通过采用波束内插的方法,解决了由于声呐角度维回波数据过少所导致生成图像画质低的问题;通过坐标转换,将声呐数据转化成按图像处理要求的图像格式,并通过物体点畸变成因分析,给出了简易运动补偿公式。通过试验验证了该方法是一种有效的单波束前视声呐成像方法。     

一种基于累积量的ESPRIT型盲波束形成算法

讨论一种用于非高斯信号源方位估计的盲波束形成算法。假设背景噪声是二阶统计未知的有色(空间相关)高斯噪声,基于“阵元对”模型的ESPRIT方位估计算法可以通过用累积量矩阵取代自相关矩阵完成信号空间的重建。经过这种处理,加性有色高斯噪声可被滤除,因此算法不需要相关噪声矩阵的知识。当加性噪声源是空间相关矩阵未知的有色高斯噪声时,计算机仿真比较了基于累积量的ESPRIT算法与基于二阶统计的ESPRIT算法的性能。     

一种基于横摇稳定的多波束测深方法

针对阵列姿态变化造成深水多波束测深声纳测深误差问题,给出了一种基于横摇稳定的多波束测深方法。其基本思路是利用姿态数据实时地改变接收波束相控角,使得合成波束指向角稳定在较小的变化区间内,确保了波束形成后信号来自有效的波束宽度覆盖范围。通过发射时刻三维姿态和接收时刻横摇姿态解算得出波达时刻对应的合成波束指向角,进行声速修正和归位计算得到最终测深点的深度与位置。MATLAB仿真和实际海试数据处理结果表明,该方法能够获得期望方向附近的海底脚印覆盖并且达到较好的精度。     

一种简化的平面阵波束形成方法

0引言波束形成技术是将一个多元阵经适当处理使其对某些空间方向的声波具有所需响应的方法。波束形成技术系统是现代声纳的核心部件,是声纳具有良好的战术、技术性能的基础[1]。平面阵是声纳系统常用的基阵,可以实现对目标的全空间定向,但平面阵二维波束形成运算量较大,在某些小平台上,由于功耗和系统复杂性的限制,希望能在性能没有显著降低的前提下进行简化处理。本文把平面     

谐波检测的一种小波变换方法

小波变换是在傅立叶变换基础上发展起来的应用数学分支,它具有多尺度的特点及良好的时频局部性.本文从小波定义出发,讨论了其多尺度的滤波特性,并把它用于电力系统谐波检测.此外,给出了算例,分析了计算结果,同时提出了利用小波变换进行谐波检测时应注意的问题.     

SARS病毒特异性靶基因的多重PCR检测技术研究

本研究探讨了多重PCR技术在SARS病毒检测中的应用。根据香港中文大学在GenBank上公开发表的SARS病毒基因组cDNA序列,人工合成克隆特异性靶基因DNA片段,以此片段作为阳性样品,根据世界卫生组织推荐的进行单PCR与多重PCR检测分析。以单PCR法获得了121bp、182bp及302bp的靶基因片段3条;以二重PCR法获得了121bp+182bp、121bp+302bp与182b+302bp的靶基因片段组合;以二重PCR法获得了121bp+182bp+302bp的靶基因片段组合。结果表明:多重PCR技术可成功应用于SARS病毒的检测。     

一种改进多尺度形态边缘检测算法

提出一种改进的多尺度形态边缘检测算法。用不同尺度大小的结构元素分别检测出图像的不同尺寸的边缘信息,运用本文提出的基于直方图配准的自适应方法对所获不同尺寸的图像边缘进行融合,获得理想的图像边缘,有效地消除了噪声。实验结果表明当图像中加入了强度超过20％的椒盐噪声后,检测到的边缘仍然非常清晰。     

基于DTFT的一种低频振动信号相位差测量新方法

现有基于DFT频谱分析的相位差测量方法在测量低频振动信号的相位差时，精度明显下降，甚至无法测量，其主要原因之一是忽略了频谱中的负频率成分贡献。基于离散时问傅里叶变换（DTFT），提出了一种计及负频率影响的低频振动信号相位差测量方法，分别给出了加矩形窗和加汉宁窗对应的相位差计算公式。仿真及实测结果表明，在无噪声背景下，该方法具有很高的精度，误差接近双精度运算的下限；在噪声背景下，其测量精度仍高于传统的DFT频谱分析方法。提出的测量方案简单实用，特别适用于频率很低或接近奈奎斯特频率的振动信号的相位差测量。     

一种基于Notch滤波器的恒定束宽波束形成技术

对于存在不同线谱成分的宽带信号而言,提取这些线谱成分进行恒定束宽波束形成,可以达到增强信号的目的。自适应陷波器(Notch滤波器)具有频率跟踪和相位估计的特性,基于此提出了一种自适应恒定束宽波束形成技术。对于基阵接收到的信号,以其各阵元之间的相位差为媒介,在Notch滤波器离线重构相移波束形成中提取"低频慢变化"的相位信息,对其进行补偿,使输出的重构信号具有"高频快变化"的相位信息,以此将不同频段的信号进行恒定束宽波束形成。以舰船辐射噪声为例,通过仿真和实验研究证实了该方法的有效性。     

一种多波束可旋转的金属波导太赫兹阵列天线

随着移动通信的高速发展和通讯环境的日益复杂,多波束天线在多目标雷达、卫星通信以及多点无线通信等领域有着广泛的应用需求。轨道角动量是电磁波的基本属性之一,它具有螺旋形波前,可独立于振幅、相位、偏振等基本属性,能为电磁波提供新的复用维度。基于亚波长金属波导阵列对电磁波优异的调控能力,我们设计了一种多波束可旋转的太赫兹(THz)阵列天线,通过调控入射波两正交偏振分量的相位分布,可将其分别转化成强度分布一致、阶数相反的涡旋波束。通过改变两分量的相位差,可实现45°偏振方向上波束的干涉图样发生旋转。此外,该阵列天线还展现出了高增益(31 dBi)和宽带宽(61 GHz)的特性。该工作可为基于多波束阵列天线的方位角测量提供新的思路,对丰富THz频段的阵列天线设计具有重要意义。

     

一种改进的边缘检测方法

本文提出了基于小波变换和图像融合的一种改进的边缘检测方法。该方法利用小波变换将数字图像分解为高频和低频分量,对高频和低频分量分别进行边缘检测;再采用局部区域方差准则把高频和低频边缘在小波域进行融合。实验表明,该方法能够有效融合高频、低频边缘图像特征,具有较好的边缘检测功能。