一种宽波段大视场红外辐射探测器

1 概述 对于宽波段红外探测,高性能的光子探测器因受到波段的限制而较少被应用;一般都采用热探测器。常规的热探测器主要有热敏电阻探测器和热电堆探测器等。本文介绍一种新型     

一种新型的用于红外灵敏探测的低背景光谱仪

提出了一种新型的基于反射光栅干涉仪的低背景光谱仪,当使用工作在背景限制条件下的探测器时,降低背景噪声,有利于提高光谱仪系统的探测率,进而可提高光谱仪的信噪比.由于理想反射镜发射率为零,故其干涉仪组件无黑体辐射.因此,基于低温光源、低温探测器和光栅干涉仪的光谱仪,其探测到的背景辐射大幅降低.进而得到低背景下的探测率实现灵敏探测.理论分析表明随背景辐射的降低,背景限制条件下探测器的探测率可大幅提高.理想情况下,对工作在背景限制下的碲镉汞探测器,当由300 K的背景辐射降至77 K时,其探测率和相应光谱仪的信噪比可提高三个数量级.另外,与之前报导的低温迈克尔逊光谱仪相比,它结构紧凑且无需对干涉仪降温,易于搭建.该设计对红外灵敏探测有重要意义.     

用双波段红外成像技术探测军事目标

美国陆军研究实验室及其合作伙伴目前正在发展双波段红外敏感器及其信号处理技术,以期利用双波段红外敏感器的成像能力来探测军用车辆.双波段红外成像技术的优点是能在存在杂乱回波的情况下探测目标.它能区分目标和诱饵,并能使敌方采取的诸如施放烟雾、进行伪装以及发射照明弹之类的红外对抗措施失效.     

红外预警卫星最佳探测波段分析

为解决红外预警卫星在近中红外的最佳探测波段问题,采用建模仿真的方法获得了2～5μm波段范围内不同高度条件下火箭尾焰目标的红外辐射光谱特性,利用MODTRAN软件包计算了典型大气条件下同样波段范围内不同高度处的大气透过率和地球/大气背景红外辐射光谱特性,在此基础上计算了目标背景之间的对比度.通过分析目标背景对比度的变化规律可知:随着飞行高度的增加,目标背景对比度会先增大后减小,但无论在什么飞行高度,2.63～2.83μm和4.18～4.50μm波段的目标背景对比度都较大,比较适合目标探测,并且这两波段还具有更加精细的波段结构,实际应用中可根据探测需求选择更小的波段范围并确定相应的中心波长.     

可探测许多个红外波段的热红外列阵传感器

美国专利US6495829 (2002年12月17日公布) 非致冷型热红外列阵传感器难以通过单个器件来 探测许多个红外波段;碲镉汞双波段红外列阵传感器则难以探测三个以上的红外波段,而且需要冷却才能工作。     

多波段冷光学红外成像终端研制

针对目前地基空间探测红外成像系统对高灵敏度、高探测能力及信噪比的要求,对地基冷光学红外成像技术进行了研究,包括红外杜瓦冷却系统内部辐射抑制、系统终端快速制冷、低温红外探测器的研制、低温冷光学系统设计装调等关键技术。在各项系统技术突破的基础上,研制出一套相对孔径1:10、分辨率320256、兼容中波3~5 m和长波8~10 m波段的冷光学红外成像终端。系统终端实现制冷温度最低至42 K,真空度10-5 Pa量级。将终端与1.23 m口径地基望远镜对接,对月亮和红外标准星观测具有良好的成像效果。该系统的研究为地基大口径冷光学红外探测技术提供参考。     

大气背景对红外目标探测的影响

针对大气背景是一个纵深背景而非一个平面,无法使用现有对比度计算公式计算的实际,基于红外焦平面探测器工作原理推导出了大气背景下探测器处辐射照度的对比度计算公式。通过对大气背景的红外辐射计算,并与报道的飞机红外辐射数据比较,应用对比度计算公式做分析可知:大气背景对探测的影响是必须考虑的;在3~5m大气窗口的大气背景辐射很小,选择3~5m大气窗口探测更容易发现目标;在8~12m大气窗口内10m附近的大气背景辐射较强,目标不易被探测。随着探测距离增加,探测器到无限远处的大气背景辐射亮度与探测器和目标之间的大气背景辐射亮度之差在减小,它会增大对比度,这是分析探测距离不可忽视的一个因素。     

红外双波段可燃气体探测电路的实现和改进

介绍了红外双波段可燃气体探测技术的方法和特点。实现该探测技术的电路需用对数放大器。鉴于对数放大器受环境温度影响较大，文中从原理分析出发，替换了对数放大器，对电路进行了简化和改进，结果提高了个信号的稳定性和灵敏性，使这可应用于实际。     

一种实测红外图像波段拓展方法研究

红外图像获取是红外成像仿真中的关键环节.针对仿真应用中无法获得多波段红外数据的问题,提出了一种把实拍某波段红外图像拓展到其他波段的方法.首先,利用定标曲线将热像仪电平数据定标得到对应视点处的温度值,然后去除探测器效应和大气效应,得到目标自身的辐射值,由此反推出对应的温度值,再由此温度值计算得到想要拓展波段内的辐射值,最后量化为红外图像.给出了实测红外图像由3～5 μm拓展到8～12μm和由8～12μm拓展到3～5μm的仿真结果.并从仿真数据和实测数据的统计特性验证了该方法的可靠性.     

一种基于广义累积和的多波段红外变异点目标检测方法

在红外搜索跟踪应用中,对突然出现和消失的变异点的检测一直是个亟待关注和研究的重要课题。随着多波段红外探测系统的应用,提出一种基于广义累积和的红外目标运动轨迹序列检测新方法,将检测波段从单波段扩展到多波段,从而保证虚警概率不大于某一定值的情况下,使多波段变异点探测概率增大或使所需的信噪比和平均检测时延大大减小。数据仿真表明,这一方法在红外变异点目标序列检测方面具有良好的效果,在虚警概率一定的情况下,信噪比检测门限可降低至传统方法的60%,双波段变异点平均检测时延约减少为传统检测方法的1/2。     

一种基于多频段OFDM的超宽带通信系统

针对现行的超宽带(UWB)通信系统抗干扰性较弱的特点,在介绍传统的UWB通信系统的解决方案的基础上,提出了一种基于多频段OFDM技术的超宽带通信系统,建立了系统模型。依据对系统的发射机和接收机工作的原理进行了详细的阐述,并给出了相应的数学模型描述。     

A novel multi-band OFDMA-PON architecture using signal-to-signal beat interference cancellation receivers based on balanced detection

We have proposed a novel multi-band orthogonal frequency division multiplexing and passive optical network (OFDMA-PON) architecture using signal-to-signal beat interference cancellation receivers based on balanced detection at both the optical line terminal and the optical network units (ONUs). Simulation of the full-duplex system with 20 km SSMF transmission and a 1:4 split is achieved successfully. Without a laser source and amplifier at the ONU, our proposed multi-band OFDMA-PON system reduces the signal-to-signal beat interference simply and effectively, while the space of each band can be as small as 1 GHz and optimum carrier-to-signal power ratio at about 10 dB. Simulation results show that the OSNRs of the 40 Gb/s downstream and 30 Gb/s upstream transmission are only 20 and 16 dB required at \(\hbox {BER}=3.8 \times 10^{-3}\), respectively.     

基于红外检测技术的限高预警系统

本文介绍了一种以红外检测技术为核心的限高预警装置。并将它与其他限高设施相结合设计出了一种新型的多重限高系统。该系统包含:红外检测,车牌识别,柔性限高以及硬限高四部分。通过该系统可以实现对超高车辆进行预警,极大的避免了超高车辆与限高杆相撞的现象。     

基于中红外LED的CO2差分检测技术

基于中红外LED差分检测技术,用于二氧化碳气体的检测.采用中红外LED室温时工作波长在4.26 μm附近,覆盖了二氧化碳的吸收谱线.采用双波长双光路差分的方法,相对于单波长单光路法,检测灵敏度提高了一个数量级,减小了示值误差.     

空间目标红外多波段温度分布反演

地基望远镜对空间目标的长焦距红外成像能够得到空间目标的温度区域分布信息,然而成像过程的未知参量将降低传统的双波段比色测温法正向求解精度。未知参量包括目标发射率、大气透过率、地球热辐射等。文中建立了基于多波段红外探测器测量电子数的贝叶斯估计评价函数模型,能够比较精确地反向求解空间目标的真实温度分布;并推导了目标参量估计函数的克拉美罗界,能够预测一系列不确定因素对其温度和发射率等参数求解精度的影响;最后进行了算法的仿真实验与分析。     

A novel UWB low noise amplifier for multi-band navigation application

Multi-band navigation receivers have been widely applied in mobile communication systems, and the low noise amplifier (LNA) is an important part of navigation receiver. This paper presents a broadband LNA based on balanced amplifier technique in order to get high gain, low noise figure and smaller size. To improve the LNA's stability, we use microstrip lines to replace traditional small inductors and achieve good results. The simulation and measurement results show that the LNA using balanced amplifier technique is absolutely stable with in the band range of 1.1–1.7 GHz, which can include the band of GPS, GLONASS, Galileo and BeiDou satellite navigation systems. Simulation and experimental results are described detailed.     

红外小目标的模板提取及检测技术研究

提出了一种基于特定目标形状模板的红外小目标检测算法。该方法首先通过低通滤波、背景差分法以及高通滤波得到小目标模板。然后,利用目标模板与红外序列的卷积运算,获取一个较为精确的背景图形。最后,通过利用背景差分法,得到最终的红外小目标图像。计算机仿真结果表明,该方法能够较好的检测出小目标,算法步骤简单且易于实现,在改善图像质量、提高图像信杂比增益等方面具有良好的性能。