基于NETD的红外探测系统作用距离分析

由于红外焦平面阵列(Infrared Focal Plane Array, IRFPA)已成为红外探测器发展的主流,用IRFPA的参数来评价红外探测系统的综合性能变得至关重要。推导了以噪声等效温差(Noise Equivalent Temperature Difference, NETD)参数表示的红外探测系统的作用距离方程,考虑了背景辐射和目标成像弥散效应对探测的影响,计算了不同能见度条件下系统对点源目标的作用距离。结果表明,大气能见度越好,红外探测系统的作用距离就越远。分析了红外探测系统的探测能力随NETD值的变化。随着NETD值的增大,红外探测系统对目标的作用距离显著减小。研究结果能为红外探测系统的设计和性能指标评价提供参考。     

红外系统协同探测性能分析

探测概率、虚警概率和作用距离是衡量红外探测系统最核心的性能指标。传统的分析方法只针对单个红外探测系统,随着多个红外系统协同探测的应用不断增多,迫切需要建立红外系统协同探测的性能分析方法。本文从单个红外探测系统出发,结合经典探测概率、虚警概率和作用距离的计算公式,基于二次累积探测原理分析协同探测时各性能指标提升的根本原因,并通过两个红外系统协同探测的示例直观展示了协同探测的性能提升效果,为红外探测系统的综合论证、协同样式分析等提供了重要依据。     

基于热释电红外传感器探测距离影响因素的研究

为提高热释电红外传感器对目标(行人)的探测距离,对被动式红外传感器探测系统和红外信号进行了研究.由于热释电红外传感器的信号与目标(行人)的感知部位、环境与目标温度差值、透镜的面积和区段数量有关,设计了一种测试红外传感器探测系统感知距离的试验方法.实验结果表明,在考虑了影响探测距离的几个因素后,改进后的红外探测系统探测距离由原来的10m提高到40m,红外信号探测良好.试验方法和结果对其他同类型探测系统的研究有一定的指导和借鉴意义.     

基于单帧图像的红外弱小目标检测技术研究综述

红外探测系统以其隐蔽性好、穿透能力强等优点广泛应用于航空航天、军事侦察等领域。但该系统的观测距离较远,且目标往往呈现弱小状态,所以针对单帧图像的红外弱小目标检测一直是红外探测领域的难点和研究热点。基于滤波、视觉显著性、图像数据结构和深度学习四个方面,对当前单帧红外弱小目标检测算法进行了详细综述,最后对红外弱小目标检测技术进行了总结与展望。     

红外空域弱小目标探测系统中恒虚警技术研究

对空域中弱小目标的探测是红外成像防御与制导的关键技术。由于空域中弱小目标距离较远,在红外探测器上呈现为无纹理特征的弱小点。由于红外探测器噪声与视场中杂波干扰,很难将目标从红外图像中提取出来。在红外空域弱小目标探测系统中,虚警率与探测率是一对矛盾的概念。针对这一问题提出了一种基于杂波模型估计理论的恒虚警(CFAR)检测技术。该CFAR技术是建立在对红外图像背景杂波分析建模的基础上,根据Neyman-Pearson准则设计CFAR检测器,实现在恒定虚警的前提下最大化追求系统的探测率,以此提高红外空域弱小目标探测系统的探测距离和目标识别能力。     

ASIC 技术在长线列TDI 红外探测器中的应用

针对长线列红外时间延迟积分(TDI, Time Delay Intergration)探测系统面临通道多、噪声大、体积大、质量重、功耗大等问题,提出了利用专用集成电路(ASIC, Application Specific Integrated Circuit)方法解决长线列红外TDI探测读出电路中面临的问题。通过实现由一款全定制ASIC芯片(8路红外信号调理芯片)和红外TDI探测器构建的红外探测扫描成像系统验证ASIC芯片可以解决长线列红外TDI探测系统中所面临的上述问题,整个系统噪声为1.42 mV,功耗为0.72 W。实现了读出电路的高集成化,减少设计复杂度和工作量,为微型化、小型化航天遥感卫星研发提供技术支持和实践基础。     

地空红外探测距离推算方法探讨

由红外探测系统理想作用距离方程出发,详细分析了红外目标辐射强度、天空背景辐射强度、大气透过率等因素对地空红外探测距离的影响,给出了探测距离的推算公式.     

地基红外探测系统的作用距离研究

从红外辐射学原理出发,根据空间目标的特征和环境,首先计算了空间目标在中波段和长波段的辐射强度;然后分析了大气透过率对目标作用距离的影响,并估算出地基红外探测系统对空间目标进行探测的作用距离;最后通过与外场实验数据结果的对比,视距大约为757km的卫星,其表面温度为290K左右,这证明了针对空间目标红外辐射的分析方法是正确的,因此也证明了地基红外探测系统具备探测中低轨道空间目标的能力.     

复杂背景下玫瑰扫描红外探测系统作用距离评估方法

对复杂背景下传统作用距离方程无法准确评估红外探测系统作用距离的问题,提出了玫瑰扫描体制下复杂背景中不同辐射亮度区域被探测的概率计算方法,结合推导的玫瑰扫描红外探测系统作用距离模型,得出复杂背景下玫瑰扫描红外探测系统作用距离概率模型。基于红外热像仪采集的背景灰度计算玫瑰扫描红外探测系统响应脉冲幅值的计算方法,利用外场实测数据对该模型进行验证,并与实验结果进行了对比分析,结果证明改进后的概率模型能够一定程度解决复杂背景玫瑰扫描红外探测系统作用距离估算的问题,具有一定的实用价值。     

弱小目标红外探测系统的杂散辐射分析

杂散辐射是指到达红外探测系统靶面的非目标成像的辐射能量。杂散辐射经过光电器件后增加了系统的噪声,降低了系统的输出信噪比,影响到红外探测系统对目标的探测能力。为了提高红外探测系统对空间弱小目标的探测能力,分析了红外探测系统的杂散辐射来源;推导了不同地理纬度、不同时刻下的红外探测系统太阳辐射入射角计算公式;分别计算了红外探测系统的太阳辐射、天空背景、热辐射噪声等效电子数;比较了杂散辐射噪声和探测器的固有噪声,分析了红外探测系统的最小噪声极限,得出地基红外探测系统的背景噪声决定了系统的探测极限。     

基于ZigBee的红外远程监控系统设计

针对安防要求日益高涨的现实,设计了一种基于ZigBee技术的人体红外检测系统,它由数据采集模块,无线传输模块和监控模块3个部分组成。数据采集模块采用HC-SR501人体红外探测器模块;无线传输模块采用ZigBee组网技术,以TI CC2530芯片为核心,由ZigBee终端节点、路由器和协调器组成;监控模块采用LabVIEW开发;最终实现对人体红外远程实时监测。     

基于红外检测的产品自动分装系统设计

设计了基于红外检测的产品自动分装系统。采用红外传感器与基于NE567的单音解码电路组成红外检测电路以提高系统检测灵敏度,增强检测系统的抗干扰能力。利用NE567中CCO的输出信号控制红外发射电路的发射频率,实现了红外收发频率的自动同步跟踪,同时简化了红外检测电路,使电路更易调试。通过编程实现二进制与BCD码之间的码制转换,利用可编程软元件完成产品分装计数功能,同时为显示电路提供时钟脉冲,使系统显示电路大大简化。该系统灵敏度高,抗干扰能力强,能精确完成产品分装,能显示瓶装片数(0～999),及实时显示工作进程(0～9 999)。     

基于线性调频再扩频的ZigBee网络中WiFi干扰避免方法

针对ZigBee网络与WiFi网络共享2.4 GHz频段造成的信道干扰问题,提出了一种基于线性调频再扩频技术的ZigBee网络中WiFi干扰避免方法.该方法根据检测接收数据包中的链路质量指示值计算ZigBee网络链路通信质量,将链路通信质量作为判断WiFi网络干扰强弱的依据:当链路通信质量低于最低容忍阈值时,利用线性调频再扩频技术展宽ZigBee网络信道射频信号频谱,反之则保持原有射频信号频谱带宽传输数据.Matlab仿真结果表明,该方法能明显提升ZigBee网络抗击WiFi信号干扰的能力,具有较好的实际应用价值.     

基于WirelessHART无线传感器网络系统的设计与实现

针对传统无线传感器网络系统精度低、能耗高、通信距离短等问题。提出一种基于WirelessHART技术的新型无线传感器网络系统,该系统以WirelessHART标准为平台,在此基础上设计了主板电路、无线通信以及传感器等模块。并对WirelessHART设备节点进行有障碍传输、精度以及能耗测试。测试结果表明：设计的WirelessHART设备节点可自动克服障碍传输,精度高达98%,相比ZigBee终端节点可降低31天的能耗。该系统设计的节点具有体积小,功耗低,精度高,抗扰能力强等优点。     

基于ZigBee的单兵终端无线局域网通信模块设计

针对单兵终端之间信息传输不及时,组网能力差、抗干扰能力差等缺点,设计了基于ZigBee的局域网信息传输系统。系统硬件上以S3C2440A为控制核心,利用CC2430组建内部网络来采集各个单兵节点的GPS信号及战场态势信息,而后采用GPRS技术实现了指挥机节点与车载大型指挥终端的通信,从而达到远程监控各单兵节点的效果。系统的实现将大大增强战场感知能力,提高战场效率。     

基于ZigBee无线传感器网络的智能家居设计

根据智能家居的特点和需求,选用基于ZigBee无线传感器网络技术,实现以其低功耗,优秀组网能力等特点,在家用系统控制、楼宇自动化、工业监控领域的应用。介绍了ZigBee网络的特点和应用前景,描述了ZigBee协议,对ZigBee无线传感器网络体系结构做了分析,对于网络的设计和节点的加入等进行了具体的分析和研究,说明了系统能够对家居环境进行良好的监控。     

基于热释电红外传感器的火灾探测系统设计

介绍了热释电红外传感器的结构、工作原理及特点;设计了一个基于此类传感器的红外火灾探测系统;运用BP神经网络分析了火灾识别算法;促进了消防技术的发展.     

基于CC2530的Zigbee2007/PRO协议的无线温湿度系统设计

设计了一种基于CC2530的Zigbee2007/PRO协议无线温湿度监控系统,以网状网的组网方式有效解决现在市场上的各种问题,如检测系统监控范围小,监测节点数少等缺陷。该系统还具有自组织及自修复网络的能力,在受干扰后可以动态切换到另一个信道工作。测试表明本系统能够实现对多个分散位置同时进行温湿度测试,并具备实时监控功能,不仅接收数据的准确率高,而且功耗低,具有很强的实用价值。     

基于ZigBee节点的智能家居系统语音控制设计

为实现基于S3C6410核心处理器与ZigBee技术的智能家居系统的语音控制,研究设计了基于SPCE061A单片机的ZigBee语音子节点。凌阳单片机SPCE061A能够进行语音信号的采集、处理以及语音识别,并与无线射频芯片CC2530之间通过串口进行通信。由语音识别系统以及ZigBee无线收发模块等所组成的语音子节点通过ZigBee无线网络与网关进行通信,通过网关来控制其他的ZigBee子节点。该系统实现了对开关型以及红外型家电的智能语音控制。该智能家居语音控制系统具有识别率高,控制使用方便等特点,有一定的发展前景。