光模数转换系统中幅度不均匀性的校正(本期优秀论文)

分析了采样时钟的幅度不均匀性对高速光模数转换系统性能的影响,提出了一种校正补偿采样时钟幅度不均匀性的方法.该方法通过对系统光采样时钟进行测量和数据处理,来获取校正因子序列,再用校正因子序列对采样结果进行补偿.对提出的方法进行了实验验证,结果表明:该方法可有效抑制了幅度不均匀性的影响,提高系统有效比特精度.     

基于优化技术的ISAR成像运动补偿

给出了一种基于优化技术的运动补偿方法，通过对运动目标的径向非匀速运动引起的时变的非线性相位主非然速转动引起的转角不均匀进行补偿，从而获得了理想的同分辨目标二维像，本文用这种优化补偿方法对外场实验的飞机回波数据进行了成像实验，成像结果表明，目标二维聚焦聚良好，与传统的运动补偿方法相比，成像质量明显得到改善。     

稀疏采样数据大转角高分辨ISAR成像技术研究

针对方位向稀疏采样条件下,大带宽大转角ISAR高分辨成像时,转动分量引起的一维距离像中目标散射点的距离走动和空变二次相位问题,研究了一种稀疏采样数据ISAR高分辨成像方法。对于方位向稀疏采样数据,该方法在包络对齐和相位补偿后,将Keystone变换和稀疏恢复相结合,实现方位向稀疏采样数据距离走动校正和缺失采样位置一维像重建,接着采用基于LVD变换的二阶相位估计方法对二阶转动相位进行估计并补偿,完成高分辨成像。计算机仿真和暗室测量数据验证了该方法的有效性。     

基于熵准则的匀速直线运动目标的转动补偿

在ＩＳＡＲ成像中，当完成了运动目标的平动补偿后，还需进行转动补偿。本文就目标作匀速直线运动时相对雷达的转角变化进行了分析，得出在小转角条件下，该类运动的转角变化规律主要取决于非线性度因子γ，本文提出采用最小熵准则对γ进行最优估计和补偿。仿真和实测数据的计算结果表明了理论分析的正确性和补偿方法的可行性。     

基于蒙特卡洛法的圆光栅测角误差分析与补偿

在一类以圆光栅传感器作为测角元件的舵机减速器力能传递实验中,圆光栅传感器的同轴度、读数头读数和仪器示值,这些传感器自身的误差会影响减速器转角的测量精度。本文以圆光栅传感器作为研究对象,分析了多种转角测量误差的导致因素,并将其归类为系统误差和随机误差;通过物理分析和数值计算获得了转角误差的分布特性,提出通过基于蒙特卡洛法(MCM)的不确定度计算获得实际转角的误差补偿量从而提升转角数据处理能力并提高转角测量精度的新方法。直方图仿真曲线给出了转角误差的概率分布规律,并以此计算了理论上的角度测量误差的补偿量。实验以某舵机减速器为测试设备依本文方法进行转角数据处理,结果将测角精度提高到角秒数量级(10″),证明了方法的有效性。     

一种ISAR目标转动估计和方位定标方法

获得精确目标转角信息对于逆合成孔径雷达(ISAR)成像至关重要。通过精确的转角估计不仅可实现转动补偿提高ISAR聚焦性能,也是实现成像方位定标的必需条件。本文提出一种稳健的ISAR目标转角估计方法,该方法以目标成像的聚焦程度作为代价函数,通过交替迭代优化求解目标的有效转角速度和加速度,继而实现精确转动补偿和成像方位定标。仿真和实测数据实验验证了该方法的有效性。     

非均匀采样的频谱研究

非均匀采样的一个很大的优点就是它具有抗频率混叠的性能[],首先从均匀采样讨论由采样而引起的频谱混叠现象,在均匀采样和非均匀采样的频谱图对比中讨论两种采样方式引起的不同的频谱混叠现象,从对比中分析非均匀采样方式的优势。从最简单的非均匀采样方法逐步深入到完全随机的非均匀采样方法,研究由于采样方法的改变对数字信号频谱的影响。最后可以看到非均匀采样的方法可以将混叠信号的频谱降低到完全不影响对真实信号的检测。     

基于频率非均匀采样杂波谱配准的天基雷达STAP方法

地球自转和非正侧面阵配置会使得天基雷达杂波谱随距离发生变化,呈现出非平稳性,从而严重影响统计STAP方法的杂波抑制性能。为了补偿这种非平稳性,该文提出了一种基于频率非均匀采样的杂波谱配准方法,建立了非均匀谱配准法的数学模型,给出了频率非均匀采样点的选取方法以及谱配准后杂波协方差矩阵的估计方法等。通过对天基雷达的仿真实验表明,上述谱配准法可有效消除杂波非平稳性,获得较好的处理性能。     

卫星地面站天线塔不均匀沉降影响及数据分析

通过对多个全动卫星地面站天线塔不均匀沉降的长期连续测量,得出了其不均匀沉降的大小及变化趋势。分析了不均匀沉降对天线测角精度的影响,研究了不均匀沉降的补偿方法。中小型天线一般自身设置有机械调平装置,可进行一定量的调整补偿。更为普遍的补偿方法是用数学模型来修正不均匀沉降带来的测量误差,大天线和中小天线都适用。工程中这些方法都已应用,效果良好,对提高天线塔建设效费比有重要意义。     

非均匀子波空间采样定理

本文从非均匀采样出发，详细研究了非均匀采样的Ｗａｌｔｅｒ子波空间采样定理的存在条件，给出了Ｓｈａｎｎｏｎ采样定理的一类非均匀采样形式，对紧支尺度函数张成的子波空间，给出了一类非均匀采样方法，使得对该空间中任意紧支信号，非均匀采样成为可能，文中还指出了非均匀紧支子汉空间采样的优点，数值实例验证了理论的正确性。     

基于压缩感知的稀疏采样数据大转角ISAR 成像研究

针对方位向稀疏采样条件下,大带宽大转角逆合成孔径雷达(ISAR)高分辨成像时,一维距离像中目标散射点的距离徙动问题,提出了基于贝叶斯压缩感知的稀疏ISAR 成像方法。对于方位向稀疏采样数据,该方法在包络对齐和相位补偿后,通过傅里叶变换将数据变换到距离频率域,对每一距离单元数据,根据方位向稀疏采样的位置构造相应的Keystone基矩阵,利用贝叶斯压缩感知算法重建目标在各距离频域单元的多普勒域系数,最后,通过距离向逆傅里叶变换和方位向自聚焦完成ISAR 成像。计算机仿真验证了该方法的有效性。     

对改善ISAR成像质量方法的研究

传统的基于ＦＦＴ的ＩＳＡＲ成像方法不能满足大转角、非均匀旋转目标的成像要求。本文分析了在上述两种情况下，散射点回波信号多普勒的变化规律和信号模型。进一步提出了基于最小熵准则的线性调频指数的估计方法，以及对多普勒变化进行补偿后的成像方法，仿真结果表明了所提出的方法成像质量明显改善。     

大口径轴向非均匀Nd:YAG晶体抽运设计

通过抽运结构的优化设计,对YAG晶体的轴向吸收系数非均匀特性进行了补偿,实现了直径15 mm Nd∶YAG晶体的轴向高均匀抽运。分析了轴向非均匀晶体吸收系数的影响,提出在控制抽运光中心波长的基础上,通过改变结构参数来补偿轴向吸收系数不均匀导致的抽运不均匀的方法。实验验证了轴向吸收系数为2.343~2.882 cm-1的Nd∶YAG棒的均匀抽运优化方案。     

磁共振成像PROPELLER数据网格化中的采样密度补偿新算法

PROPELLER磁共振数据的重建是一个典型的K空间非笛卡尔采样数据的重建问题.由于现有网格化重建算法中的密度补偿需要计算每个采样点的密度补偿系数,须对非笛卡尔分布的数据进行卷积运算,给定N采样点,该卷积运算需要N×N/2次距离运算,由于PROPELLER采集的数据量N很大,计算耗时非常长.本文提出PROPELLER数据网格化重建中的密度补偿新算法,通过基于网格化分量全为1的向量来计算在均匀网格点上的采样密度分布值进而加以补偿,使得算法复杂度大大下降.实验表明,本文算法比现有算法的运行时间缩短400多倍,而重建质量与原有算法基本相同.     

一种基于二维信号稀疏重构的互质采样星载SAR成像处理方法

互质采样星载SAR通过方位互质采样代替传统方位均匀采样,可有效缓解空间分辨率与有效成像宽度之间的相互制约,提升SAR系统的对地探测性能。然而,方位向互质采样使得回波信号呈现方位欠采样及非均匀采样特性,导致传统SAR成像处理方法无法实现互质采样星载SAR的有效成像处理。该文提出一种基于2维信号稀疏重构的互质采样星载SAR成像处理方法。该方法在距离向脉冲压缩后,根据各距离门的多普勒参数截取2维观测信号并构造相应的稀疏字典,然后通过改进的2维信号稀疏度自适应匹配追踪算法完成方位聚焦处理。该方法不仅可以补偿SAR回波信号的距离方位2维耦合,还可以消除成像参数随距离空变对稀疏重构造成的影响,从而实现全场景的精确重构。点目标及分布目标仿真实验结果验证了所提算法可在远低于奈奎斯特采样率的情况下实现稀疏场景的有效重构。      

柔性坐标测量机结构参数标定的采样覆盖率研究

采用非线性最小二乘法作为柔性坐标测量机标定的优良算法,提出采样覆盖率来评定采样是否充分。转角范围和采样角度是各个关节采样覆盖率的必要求解因子,首先通过模拟实验计算各个关节转角变量对测量精度权的大小,并找出权重最大的关节1和关节2,然后对其进行实验对比,结果证明,良好的采样覆盖率会使采样更充分,测量结果更精确。     

基于熵准则的匀速直线运动目标的转动补偿

在ISAR成像中,当完成了运动目标的平动补偿后,还需进行转动补偿。本文就目标作匀速直线运动时相对雷达的转角变化进行了分析,得出在小转角条件下,该类运动的转角变化规律主要取决于非线性度因子,本文提出采用最小熵准则对进行最优估计和补偿。仿真和实测数据的计算结果表明了理论分析的正确性和补偿方法的可行性。     

周期非均匀采样多带信号时最优参数的确定方法

 以采样完全重构为基础,提出了一种周期非均匀采样多带信号时的采样阶数、单通道采样周期等参数最优值的确定方法;同时以此方法的构建思想作为指导,推导出了采样阶数固定时最优单通道采样周期以及单通道采样周期固定时最优采样阶数等确定方法.最后,通过实例验证了通过该方法确定参数可保证周期非均匀采样多带信号时的采样频率降到最低.     

一种非均匀采样下小信号的检测方法

非均匀采样由于其具有不受采样频率限制、频率分辨率高以及抗混叠等优点,使得其应用十分广泛。但非均匀采样会引起信号的频谱噪声,这样使得非均匀采样下小信号的检测不易实现。本文分析了非均匀采样引起频谱噪声的原因,提出一种基于非均匀采样的小信号检测方法。该方法根据非均匀采样检测得到的大幅度信号,应用陷波器将其消除,降低了由大信号引起的频谱噪声,从而检测出小信号。文中详细说明了陷波方法的原理、陷波器宽度和深度的选择、陷波器中心频率的确定以及陷波器在非均匀采样下的应用,最后给出实验结果。理论和实验表明,基于非均匀采样的陷波方法是一种行之有效的信号频率检测方法,使用该方法处理信号可以得到准确的频率估计效果,检测出信号幅度相差100倍以上的多个信号频率。     

相位编码光电模数转换系统对时钟强度噪声影响的校正

分析了相位编码的光模数转换系统对采样时钟的强度噪声及不均匀性的消除作用,并用实验证明了该结构的有效性。通过测量差分输出光电调制器的两个输出端口信号,针对采样时钟存在强度抖动及不均匀性等特征,基于归一化差分方法进行数据处理和校正。结果表明:相位编码方法可有效抑制时钟强度噪声及不均匀性的影响,提高系统的有效比特精度。