不同光瞳对波前编码成像系统的影响

波前编码成像技术是一种光学编码和数字解码相结合进行景深延拓非常有效的技术.为了深入研究波前编码成像系统的成像性能,在介绍了波前编码成像原理的基础上,通过对比分析方形光瞳和圆形光瞳在编码前后分别对应不同离焦情况下的点扩散函数PSF和相应光学系统的模拟成像,得出:在传统光学系统中,圆形光瞳的离焦抑制能力优于方形光瞳;而在波前编码光学系统中,方形光瞳的离焦抑制能力明显优于圆形光瞳.这一结果对光学系统设计工作者具有非常重要的参考价值.     

波前编码技术在同轴三反系统的应用及其分析

在轨运行的空间相机受到温差或运动振动等影响导致像面离焦, 成像质量下降。波前编码技术可以在保持光学系统整体参数不变的情况下扩展系统的焦深, 使调制传递函数对离焦不敏感。将波前编码技术应用于空间同轴三反系统, 提出在系统的出瞳面上加置掩模板, 并对掩模板的面型进行优化, 对原系统和应用波前编码技术的新系统的成像特性进行了分析和对比。讨论了波前编码掩模板的相位因子对系统的焦深延拓以及对像质的影响。理论及仿真结果表明: 将波前编码技术应用于同轴三反系统, 使系统对离焦不敏感, 可以很好地扩大系统的焦深, 对解决空间光学系统像面离焦问题具有很高的实用价值。     

基于波前编码的红外无热化光学系统相位掩模板热效应特性分析

分析了基于波前编码技术的无热化光学系统中相位掩模板的自身热效应,得到了不同温度下光瞳处相位板相位函数的变化.分析了由相位板热效应引起的波前编码系统成像特性的变化.通过数值及图像仿真证明了相位板热效应对波前编码无热化光学系统性能产生的影响.结果表明,相位板热效应对系统MTF(调制传递函数)的离焦不变特性和编码图像的可复原性产生严重的影响.     

双变形镜自适应光学系统全场补偿实验验证

在双变形镜自适应光学系统中,需要主激光出射时与信标光的振幅分布一致、相位共轭.当主激光到达目标时,光波的分布与目标上发射的信标光光波分布相同,主激光的振幅和相位都得到了校正.根据双变形镜自适应光学技术的概念,设计了一套基于双变形镜的自适应光学系统,对比了双变形镜和传统单变形镜对波前的空间校正能力,在实验上验证了双变形镜...     

应用波前编码技术的离轴三反系统的设计及其分析

波前编码技术是一种新兴的"光学一数字"一体化成像技术,可以在保持光学系统相对孔径不变的情况下扩展其焦深,并控制与离焦有关的像差.这一特性使得该技术在空间相机上的应用有着广阔的前景.讨论了波前编码技术在空间用离轴三反光学系统上的应用,通过建立以次镜为波前编码元件的过渡模型给出了光学设计的结果,并以调制传递函数(MTF)为评价尺度对传统系统和应用波前编码技术的新系统的成像特性进行了对比;同时讨论了焦深扩展因子对系统焦深扩展程度以及成像质量的影响.分析结果证明了波前编码技术在空间光学系统上的巨大应用价值.     

基于波前编码的大焦深弹载双色红外探测系统

波前编码技术通过在光学系统光瞳位置加入特殊的相位掩模板,对目标信号光波进行编码调制,并在图像处理端对该编码信号进行解码而恢复原图像,由于被编码调制后的波前对离焦等像差的不敏感度扩大了十数倍,能显著扩大光学系统焦深。因此,波前编码技术能在编码与解码之间解决恶劣力热条件或多色制导体制对弹载红外探测系统带来的离焦和对准误差。文中基于波前编码扩大焦深基本原理,对一长长双色红外光学系统进行了10倍焦深扩大的波前编码像差钝化设计。集成样机后,进行了波前编码成像实验。以小孔点靶编码像作为PSF解码10倍离焦位置处的十字靶和四条靶图像,十字靶和四条靶解码图像清晰可辨,证明波前编码技术对于系统像差或离焦像差的抑制是有效的。最后,对波前编码成像效果进行了分析:解码图像的水波纹是由于空间采样PSF不足导致的,可提取不同视场位置PSF,使用空间变化解码算法实现条纹消除;由于解码图像会在放大信号的同时放大噪声,因此,解码算法需要进一步研究噪声抑制算法,以期满足弹载高能量、高信噪比应用的要求。     

相位板偏心对波前编码系统的成像影响分析

理论及实验分析了三次相位板的偏心对波前编码成像的影响。理论分析得到相位板倾斜和偏心后的波前编码系统的光瞳函数相位项的表达式。分析表明,当仅有偏心时,相位板位置变化会产生相位因子的变化效应和离焦量的改变,它们均与相位板的偏移量相关。同时仿真结果表明,偏心会改变点扩散函数(PSF)的能量分布及PSF包络的两条直角边长度,降低系统的调制传递函数(MTF)值;z向偏心对PSF的影响小于x向或y向的偏心对PSF的影响。实验结果表明,偏心在一定的范围内对PSF的影响较小,复原图像在焦深范围内的清晰度一致性较好;但是偏心会降低焦深延拓率。实验结果与理论分析结果具有良好的一致性。研究结果对基于相位掩模板的波前编码系统在空间光学系统、显微系统、红外成像等领域的应用具有较高的参考价值。     

基于波前编码的红外光学系统消热差设计研究

消热差是红外光学系统设计的重要环节之一,本文介绍使用波前编码技术进行红外光学系统消热差设计的原理及方法,分析波前编码的基本原理,给出波前编码光学系统调制传递函数(Modulation Transfer Function,MTF)的表达式.在此基础上,以三片式长波红外光学系统为例,利用ZEMAX光学设计软件分析其在常温(+20℃)、-40℃和+60℃下的成像质量.分析结果表明,该系统在常温下的成像质量接近衍射极限,但是当温度在-40～+60℃之间变化时,MTF值迅速下降且出现零点,说明系统的成像质量急剧恶化,不再满足使用要求.加入波前编码相位版进行消热差设计后,MTF值对温度不再敏感,在不同温度下可以得到较为清晰的目标图像,表明波前编码技术可以实现红外光学系统的消热差设计.     

MEMS微变形反射镜校正波前静态畸变实验

微变形反射镜(MEMS-DMs)是用于自适应光学中波前校正的重要元件.对微变形镜波前校正原理进行了分析,设计了基于自适应光学系统的测试系统,通过闭环控制技术成功地利用一种分离式MEMS-DMs校正了实验系统中位相板引入的波前畸变,实验结果显示离焦项Zernike系数相对最大,是造成整个波面畸变的最重要的原因.MEMS-DMs对低阶波前畸变校正较好,高阶波前畸变校正时残余误差比较大,增加控制电极数量可以更好地校正高阶模式的波前畸变.基于自适应光学系统的MEMS-DMs波前畸变校正实验系统,可以为今后全面优化设计微变形反射镜及其更适应自适应光学系统的需要提供实验数据与理论支持.     

基于立方型相位板调制的波前编码图像恢复

针对立方型相位板对光瞳调制具有非旋转对称性及实际相位板方位测试困难从而导致实际波前编码系统后续图像不能准确恢复的问题,提出了以灰度梯度向量模方和为判据的等增量旋转调整点扩散函数(PSF)的维纳滤波方法。对于手持式裂缝检测波前编码系统的图像恢复,以ZEMAX软件设计得到的PSF为基础,根据立方型相位板PSF的旋转性质,进行旋转增量修正,并使用循环边界的方法消除截断振铃效应,来提高图像恢复的质量。实验表明,改进算法可以有效地修正系统的PSF,对波前编码实际系统图像的恢复有很好的适用性。     

改进蚁群算法的机器人路径规划研究

针对传统蚁群算法存在算法收敛速度慢、易陷入局部最优的问题,文中提出了一种改进的蚁群算法。在传统A ^*算法的基础上,改进其估价函数,并将其引入到蚁群算法中,提出了改进启发函数η,增加目标点对路径搜索的吸引力,提高了收敛速度。新方法还改进了信息素挥发因子ρ,使信息素挥发因子处于动态变化,提高了算法的全局搜索能力,避免陷入局部最优。仿真结果表明,改进的蚁群算法在收敛速度上比传统蚁群算法提高了近50%,在最短路径上明显优于传统的蚁群算法,证明了改进算法的有效性。     

基于C-RAN的传送网建设思路探讨

中国移动已陆续启动C-RAN的规划和建设,BBU集中化设置将成为今后无线建设的主要模式.本文分析了C-RAN的特点和应用场景,对基于C-RAN的传送网建设思路进行了探讨,并对相关配套设施建设给出了建议.     

传输资源管理"钻石"模型的研究和实践

通过一年半对传输网络业务、资源、流程变化的深入分析,提出了传输资源管理体系的系统模型,“钻石”模型充分考虑了全量资源系统化管理的要求,从存量、增量、减量三大方面对资源进行系统的管控,提升资源的准确性。同时通过资源调度这一先于资源的主动管控手段,提升资源准确性和资源利用的有效性,形成良性循环,不断优化资源使用的合理性和有效性,通过16项主流程,保证了管控措施能够有效落地实施,经过一年的实践检验,取得显著效果。     

基于粗波分复用技术的LTE-CRAN光缆网设计

为缓解LTE网络建设压力,转变机房式基站建设模式,CRAN技术正式投入使用。CRAN模式下,BBU集中部署,远端RRU拉远,实现快速建站目标,但同时星型的端到端组网模式对传送网资源需求达到前所未有的高度。为缓解传送网压力,提升纤芯使用效率与组网合理性,引入粗波分复用技术对传送网配线与纤芯应用模式做出革新,最终实现了光缆网网络能力的本质提升,为LTE-CRAN模式的拓展提供了坚实的基础。     

基于物理学大类招生的师范院校电子信息专业人才培养模式探索

高校实施大类招生和培养是当前学科交叉、渗透的必然趋势。本文对所在高校电子信息科学与技术专业依托物理学大类招生的人才培养模式开展了探索性研究,从培养方案制定、课程体系建设、学科交叉融合等方面展开了讨论,并结合专业优势进行了改革,形成了具有一定特色的人才培养模式,着力培养物理基础扎实、实践能力强的卓越工程技术人才和基础教育科技创新人才。     

SPTN关键技术研究与应用

分组传送网作为高质量传送网,承载重要集团客户业务和移动回传业务.近年来,中国移动在业界首次提出SDN化的PTN技术,软件定义分组传送网(SPTN)定义面向业务的层次化网络信息模型抽象,模型驱动和面向策略的控制数据运行架构等核心技术,实现移动回传网络和政企专线的快速开通、性能可视和安全可靠,并且自主研发SPTN系列产品,包括超级控制器、小型化接入SPTN域控制器和APP应用平台.本文首先全面介绍SPTN系统的整体架构,应用需求,其次重点研究分析SPTN关键组件及其架构,接口模型和功能特性,最后简单介绍SPTN标准化进展和试点情况.     

TDRSS的试验研究

本文介绍一个TDRSS试验系统，它包括TDRSS地面站，TDRSS用户应答机和TDRSS联试转发器。理论研究，计算机仿真和系统有线联试说明本系统的方案是可行的。     

基于云网PoP的弹性边缘网络设计思路探讨

移动边缘云是公司“云+5G”双引擎战略的最佳契合点,边缘网络是发挥移动云“大云”产品和5G网络融合优势,实现云网统筹、构建运营商“连接+计算”核心能力的关键。运营商传统接入网存在云网割裂、分段入云和组网复杂等突出问题,难以适应边缘业务敏捷交付要求。本文通过深入分析边缘云业务特征和技术架构,对标业界主流云商建设实践,研究基于云网PoP网的边缘网络建设思路,创新性提出云网一体化规划设计和建设交付流程变革,基于云网POP统一网络和业务锚点,构建Overlay和Underlay融合双层加速网络架构,探索Spine-leaf化的新型城域接入网实现L3下沉和弹性扩容等方法,实现“云+网+应用”一体化敏捷交付的边缘网络能力。     

基于小波变换对信号噪声的处理研究

采用传统的滤波方法对信号进行消噪时,虽然方法简单,但是以牺牲信号的局部特征为代价,且信号的信噪比并未得到有效地改善。文中采用小波变换的方法对信号进行消噪,将原始信号经小波分解后,信号的小波系数大于噪声的小波系数,再选取一合适阈值,保留高于此阈值的信号小波系数,从而达到消噪的目的。实验结果表明,该方法不仅能有效地去除信号中的噪声,且能保留信号的局部特征。     

基于ARIMA模型的移动数据流量预测研究

移动数据流量预测对于运营商的业务发展和网络建设有重要的指导意义。本文介绍了ARIMA模型,并将其应用于移动数据流量的预测。实际结果表明ARIMA模型的预测精度比线性回归、局部拟合回归,神经网络模型都高,可作为移动数据流量的预测模型。