哈达玛变换成像光谱仪中光谱混合像素点的解码方法

介绍了一种基于DMD的哈达玛变换成像光谱仪的物理模型,由于DMD微镜单元尺寸与探测器像元尺寸不匹配或者其他一些在光学设计和系统集成中的误差,导致这种光谱仪中采集到的编码图像上部分像素点出现的一种光谱混合现象。描述和分析了这些光谱混合像素点的编码原理,分析表明:这种光谱混合像素点无法直接用哈达玛反变换解码。为了准确地解码这些光谱混合像素点,改善复原后光谱图像的质量,提出了一种针对这种光谱混合像素点的解码方法。首先向光谱仪中导入一束激光并充满整个视场,针对编码图像中的光谱混合像素点确定一个解码系数。然后将这个系数带入光谱混合像素点的编码方程,即可解码它的光谱元。实验结果证明该方法是可行的。     

DMD编码哈达玛变换高灵敏成像

为了增强探测器在微弱光信号条件下的成像质量,提出了一种利用哈达玛变换(Hadamard Transform,HT)实现高灵敏探测的成像方法。基于探测器噪声独立于信号,且每次测量噪声也相互独立的假设,分析了在哈达玛编码成像与经典成像中,噪声对图像信噪比的影响。推导出编码成像的信噪比提升与编码模板长度n有关,约为经典成像信噪比的n/2 倍。同时采用分区编码的方式,减小了高分辨率图像的编码时间。实验结果表明,与经典成像方式相比,采用分区编码的哈达玛变换成像方法明显的提高了图像的信噪比,同时可以在高分辨率图像条件下,缩短编码时间。     

AWGN信道下Turbo码解码算法的选择

在加性高斯白噪声（AWGN）信道下,采用最大后验概率(MAP)算法的Turbo码解码是误比特率最低的算法。为了降低运算量实现快速解码,Log-MAP算法、Max-Log-Map算法和线性Max-Log-Map算法分别对MAP算法进行了不同程度的简化。本文简单介绍了基于MAP算法的Turbo码解码原理,从纠正函数的角度出发归纳和比较了三种MAP类简化算法,通过纠正函数从理论上对算法性能以及对信噪比估计误差的敏感度进行了分析,对分析结果进行了仿真验证。综合解码性能和运算量,提出了Turbo码解码的算法选择方案,以及实用,简易的Turbo码解码参数设置建议。      

基于滑窗置信传播算法的联合信源信道编码

针对联合信源信道编码中信源统计特性和信道噪声参数未知情况下,解码算法性能急剧下降的问题,提出一种基于滑窗置信传播算法(SWBP)的联合信源信道编码,简称滑窗算法.研究采用不规则重复累积(IRA)码来实现基于滑窗置信传播算法的联合信源信道编码,IRA码可以取得与低密度奇偶校验(LDPC)码同样优越的性能,但编码复杂度远远低于LDPC码.在解码端引入滑动窗口,通过实时地估计不断变化的信源统计特性和信道噪声参数,从而提高解码速率.实验结果表明该算法具有接近相关参数已知情况下的理想性能、不依赖于初始参数、复杂度低且易于实现等优点.     

哈达玛变换光谱仪压缩系统研究

基于数字微镜器件（Digital Micro-mirror Device,DMD）的哈达玛变换光谱技术是一种新型的光谱成像技术,在国内很少有专门的文献介绍[1-3]。文中先介绍了本实验采用的哈达玛光谱仪样机的原理以及哈达玛成像光谱仪优于传统模板的独特之处,即获得多通道高能量高信噪比的光谱数据,然后描述对采集到的数据做高信噪比,高分辨率压缩处理,最后说明此方法实时性强、图像失真小、实用价值高、应用范围广。     

一种WCDMA小区搜索算法设计与实现

通过对WCDMA小区搜索算法过程进行研究,分析传统最大似然算法在时隙同步中存在的不足,给出基于频偏补偿和时隙同步相结合的时隙同步方案;采用基于快速哈达码变换的帧同步算法,快速准确实现小区主扰码组的识别。通过WCDMA实时处理系统,验证算法在时隙同步过程中能够有效克服系统频偏带来的同步误差,并最终实时实现小区搜索。     

在未知信道条件下基于MUSIC算法的Turbo码解码

在相位和频偏等信道参数未知条件下，Turbo码的解码性能急剧恶化。本文将存在频偏的接收信号等效为高斯白噪声中的正弦信号，提出了一种基于MUSIC算法的信道参数估计算法，并在Turbo码解码中对信道参数进行联合迭代估计。仿真结果表明基于MUSIC算法的Turbo码联合迭代解码的良好性能。     

基于稀疏沃尔什谱的BCH码检测识别方法

针对BCH码的盲识别问题,提出了一种基于稀疏沃尔什谱的识别方法.算法利用码字与对偶码乘积的码重估计码字的码长,然后利用沃尔什-哈达马变换求解线性方程组的数学模型,通过遍历不同码率,求解少量特定位置的稀疏沃尔什谱,根据谱值大小可实现BCH码的盲识别.仿真实验表明,该算法能够在较高误码率条件下实现对BCH码的盲检测与识别.     

QR条码图像识别及解码技术的实现

在Windows平台下,研究了QR条码的识别方法及解码技术.在识别过程中,利用Hough变换进行边缘检测,计算QR图像的角度旋转并纠正图像失真,然后进行细化边缘处理,有效地抑制QR图像中的失真及噪声.在此基础上,设计开发出一套QR码解码软件.测试结果表明,该系统具备较高的解码性能,识别率高、速度快,而且CPU占用率较低.     

RS-Turbo级联码在DVB-T信道中的仿真分析

文中首先描述了OFDM在数字通信中的应用,接着介绍了Reed Solomon(RS)编码,重点研究了Turbo码及其解码算法,提出了一种应用Turbo码和Rs码的级联码结合OFDM调制的前向纠错方案,分析了该方案用于数字视频广播地面信道(DVB-T)的性能.通过在加性高斯白噪声(Addittve White Gaussian Noisc,AWGN)信道上的仿真,验证了该方案比目前DVB-T标准中的卷积码方案有更好的性能.仿真结果表明,应用Turbo码仅在解码迭代次数增加几次的情况下,系统性能有显著的提高.     

短波红外Hadmard变换高光谱成像技术研究

Hadmard变换成像光谱技术基于Hadmard变换光学基本原理,采用线阵探测器件实现高光谱成像,多通道探测优势使其在一定条件下可以获得与推帚式高光谱成像相当水平的探测信噪比.本文在阐述Hadmard变换成像光谱技术基本原理的基础上,通过类比光机扫描成像和推帚式成像,论证了Hadmard变换成像光谱技术的探测信噪比优势,设计了一套基于线阵短波红外器件、DMD芯片和双Offner光栅光谱仪系统的高光谱成像光谱仪,并简要论证了其工程可行性.     

Hadamard变换成像光谱仪实验室辐射定标方法

Hadamard变换成像光谱仪采用多通道探测数字变换技术实现光谱成像。主要介绍了基于数字微镜阵列器件的Hadamard变换成像光谱仪的工作原理与仪器结构,研究设计了一套适用于该Hadamard变换成像光谱仪的实验室辐射定标方案。用远距点光源光路进行CMOS探测器像元响应不均匀性修正,获得相对定标精度达到4.6%;采用太阳模拟光源和均匀平行光路,用光谱辐射度计实现标准辐射亮度的传递进行光谱辐射定标,绝对定标精度达到8.92%。通过实物成像,Hadamard变换成像光谱仪的实验室辐射定标方法精确、实用。     

Efficient maximum-likelihood decoding of Q-ary modulatedReed-Muller codes

We derive an efficient soft-decision maximum-likelihood decoding algorithm for a class of Q-ary phase-shift keyed peak-to-average power ratio limited codes for orthogonal frequency division modulation, by generalizing the fast Hadamard transform decoding of first-order Reed-Muller codes     

Hadamard变换光谱仪光谱复原算法的FPGA实现

提出一种利用FPGA实现Hadamard变换光谱仪光谱复原算法的方案。利用具备数字信号处理功能的FPGA对Hadamard编码图像,可以快速地进行Hadamard逆变换并得到复原图像。根据复原图像可以知道被测目标在各个波段的信息从而获得光谱曲线。实验表明,利用FPGA来完成该型光谱仪的光谱复原可以得到清晰的复原图像和单点光谱曲线,并且与软件得到的处理结果基本相同。该方案可以用于该型光谱仪的实时光谱复原以及基于光谱特征的目标识别领域。     

Hadamard变换光谱成像仪光谱复原矩阵修正算法

提出了基于数字微镜阵列(DMD)的Hadamard变换光谱成像仪编码模板的修正算法。利用原理样机获得了目标的光谱数据立方体,在分析DMD结构特点的基础上,建立了一种Hadamard变换光谱复原矩阵修正算法,用于修正DMD狭缝及像元尺寸与DMD尺寸不匹配对相关区域光谱数据产生影响。实验结果表明,修正算法提高了光谱图像的成像质量,同时保证了受影响区域复原光谱与未受影响区域复原光谱相似度达到98.88%以上。     

Robust Index Assignment Using Hadamard Transform for Vector Quantization Transmission over Finite-Memory Contagion Channels

This paper presents a new index assignment (IA) method when vector quantization indices are transmitted over a particular class of Markov binary channels, namely the finite-memory contagion channels. (See F. Alajaji and T. Fuja, IEEE Trans. Inform. Theory, 40:2035-2041, 1994.) For this class of binary channels, the Hadamard transform of the vector formed with noise pattern probabilities obeys well-structured recursions, allowing an efficient evaluation of the channel distortion and also revealing a useful approximation based on the dominant terms in the channel distortion expression. The proposed IA method minimizes the distortion approximation and is very robust to changes in the parameters of the channel model. The same technique applies for both maximum likelihood and mean-squared error decoding methods. The IA algorithm is applied to the transmission of line spectral frequency parameters quantized as in the G.729 standard to show the usefulness of the proposed method.     

Some applications of Good's theorem (Corresp.)

Three applications of a theorem of I. J. Good are made: a simplification of the fast Hadamard transform algorithm of R.R. Green used in the decoding of first-order Reed-Muller codes, a simple proof of the well-known Parseval formula, and an application to the discrete one-dimensional Fourier transform.     

Applicability of Hadamard relaxation method to MMW and THz Imaging with compressive sensing

Compressive sensing (CS) is widely considered a promising method for millimeter wave (MMW) and terahertz (THz) imaging, especially in security screening. In many real-life application scenarios, a CS reconstruction algorithm has to be simultaneously robust, noise-tolerant and fast to be of practical use. However, a lot of CS reconstruction algorithms are not designed aiming at such overall performance, preventing them to become applicable in commercial imaging systems. Having investigated some CS algorithms, we find that Hadamard relaxation method is a potential candidate for commercial CS imaging. By using MATLAB, we study Hadamard relaxation method focusing on its under-sampling ratio, tolerance to noise and efficiency. Comparisons with several other CS algorithms are made using the available data in references. The results demonstrate that the overall performance of Hadamard relaxation method is among the best for real-life and real-time applications of MMW and THz imaging.