扩展空间调制技术的低复杂度检测算法

针对发射天线数可变的扩展空间调制技术(Extended Spatial Modulation,ESM)提出了相应的低复杂度检测算法。传统的空间调制技术(Spatial Modulation,SM)将信息调制在发射的天线上,但是在一个符号周期内活跃的天线数为常数。而ESM允许在不同符号周期以不同数目的发射天线进行组合,不仅能够承载更多信息,同时对发射的天线也有了更多优选的空间,但是传统的检测算法在发射天线数固定时才能正常使用,针对ESM的特殊情况提出了阈值法检测天线,并通过数值实验给出了性能分析。     

核不相关空间算法及其在人脸识别中的应用

不相关空间算法是求解不相关鉴别矢量集的快速算法,但是将其应用在人脸识别中将遇到小样本问题,并且算法只是一种线性的特征提取方法。该文提出一种核不相关空间算法,该方法的关键是高维特征空间中不相关空间的计算,对此提出一种简单的计算方法,即根据eigenface中将高阶矩阵计算转化成低阶矩阵计算的思想,将高维特征空间中不相关空间的计算仍归结为标准的特征值分解问题。所提出的算法能够有效地解决小样本问题。在ORL人脸库上的实验结果验证了所提出的算法的可行性和有效性。     

基于选择空间的AES密钥扩展算法

传统AES密钥扩展算法在已知某轮子密钥的情况下容易遭受攻击,为了避免这种情况的发生,通过采用单向性思路,使用轮密钥常驻内存的工作方式以提高数据吞吐率,并提出基于选择空间的AES密钥扩展算法,对原有算法的加密强度进行了改善。通过FPGA仿真实现,实验结果表明,该方法既能保证密钥扩展算法的安全性,亦能充分结合FPGA设计高效并行的特点,提高其运行效率。     

基于空间平滑的矩阵分解算法

本文研究了协方差矩阵分解算法解相关的问题,提出了一种修正的矩阵分解算法-基于空间平滑的矩阵分解（SSMD）算法。SMMD算法能在低信噪比条件下的估计相干信源,且估计精度比原修正的算法高,计算量比原修正算法小,最后通过大量的计算机仿真实验来说明矩阵修正算法的性能。     

基于PEG算法的准循环扩展LDPC码构造

推导证明了准循环结构的LDPC码(low-density parity-check code)一致校验矩阵与其对应Tanner图环结构之间的一些重要关系.在此基础上提出了一种基于PEG(progress edge growth)算法的准循环扩展LDPC码构造算法,利用PEG算法产生基矩阵,再对基矩阵进行准循环扩展.该扩展算法可以在不改变基矩阵度分布比例情况下,有效消除基矩阵中的短环.仿真结果表明,在码长相同、码率和度分布近似情况下,新算法得到的码在经典BP和MS译码算法下性能不亚于PEG等方法构造的码.通过对比分析认为,在给定度分布的情况下,优化设计的环结构可明显改善译码性能,此算法利用准循环码环结构交叠较少特点,较好地实现了编码复杂度和译码性能之间的统一.     

基于区域识别和区域扩展的相位解缠算法

由于实际的合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像中各个区域的相干性不同,干涉合成孔径雷达解缠中,低相干区域的误差容易在整幅图像中传播.对此,提出了一种结合区域识别和区域增长的区域识别与扩展解缠方法.在数据预处理阶段,融合可见光图像对SAR图像掩模分类,剔除失相干区域,避免其误差传播至整幅图像.在研究区域中,选取高相干的、稳定的像素作为生长种子,以SAR图像的相干系数和相邻已解缠像素的数量为指导,缠绕像素相位的模糊数经反复迭代检测后,被加入已解缠区域,解缠像素由高相干区域向低相干区域扩展,直到完成整个区域的解缠.相控阵型L波段合成孔径雷达和高级合成孔径雷达数据实验结果和算法比较证明了所提方法在解缠精度上的优越性.     

循环相关熵谱密度估计高效算法研究

针对循环相关熵谱估计循环周期图检测(CPD)算法存在计算效率低、频谱分辨率低和易产生"频谱泄漏"的问题,该文提出一种循环相关熵谱估计的Correntrogram算法.Correntrogram算法借鉴Wigner-Ville分布(WVD)时频分辨率高的优势,将WVD算法中瞬时自相关函数替换为时变自相关熵函数,即可得到一种循环相关熵谱密度估计算法,称为Correntrogram.首先计算信号的时变自相关熵函数矩阵,再计算时变自相关熵函数矩阵各行的FFT,得到循环自相关熵函数矩阵,最后计算循环自相关熵函数矩阵各列的FFT,得到循环相关熵谱密度.通过仿真调幅信号的处理结果证明:Correntrogram算法有效提高了循环相关熵谱估计效率,避免了"频谱泄漏",提高了频谱分辨率,该算法程序运行可靠.     

循环相关熵谱密度估计高效算法研究

针对循环相关熵谱估计循环周期图检测(CPD)算法存在计算效率低、频谱分辨率低和易产生“频谱泄漏”的问题,该文提出一种循环相关熵谱估计的Correntrogram算法。Correntrogram算法借鉴Wigner-Ville 分布(WVD)时频分辨率高的优势,将WVD算法中瞬时自相关函数替换为时变自相关熵函数,即可得到一种循环相关熵谱密度估计算法,称为Correntrogram。首先计算信号的时变自相关熵函数矩阵,再计算时变自相关熵函数矩阵各行的FFT,得到循环自相关熵函数矩阵,最后计算循环自相关熵函数矩阵各列的FFT,得到循环相关熵谱密度。通过仿真调幅信号的处理结果证明：Correntrogram算法有效提高了循环相关熵谱估计效率,避免了“频谱泄漏”,提高了频谱分辨率,该算法程序运行可靠。     

基于均圆阵的扩展循环 MUSIC 算法简

将循环平稳理论引入到均匀圆阵的波达方向估计中,提出了一种基于圆阵的扩展循环MUSIC算法。同时利用信号的循环相关阵和循环共轭相关阵的信息,有效抑制了同频带内干扰和噪声的影响,实现了感兴趣信号与干扰信号的有效分离。仿真实验结果表明,所提算法具有较高的波达方向估计精度和较好的多信号分辨能力,且突破了经典MUSIC算法关于信源数不能超过阵元数的限制。     

基于扩展Prony算法的海杂波循环对消法

在分析海杂波产生机理的基础上,提出了一种基于扩展Prony算法的海杂波循环对消法,在传统的海杂波循环对消法中用扩展Prony方法对频率进行估计,从而提高对正弦信号的频率、幅度、相位的估算精度。在相同数据点数、信噪比的条件下,运用2种对消法对短相干积累条件下的海面背景舰船目标检测情况进行仿真分析。仿真实验验证了基于扩展Prony算法的海杂波循环对消法检测舰船目标的有效性,提高了短相干积累条件下的海面背景下的舰船目标检测性能。     

空域相关滤噪法的改进及用于红外光谱信号处理

基于Mallat 等提出的空域相关去噪法,提出了一种新的自适应小波滤噪法。它具有空域相关法的优点,同时克服了空域相关法的缺点,对信号中的噪声进行了最大限度的抑制而又保留了信号的主要细节。仿真计算和分析表明了此算法的有效性。     

脑功能光学成像的迭代广义指示函数分析法

在脑光学功能成像领域,由T.Yokoo等人提出的广义指示函数法(Generalized Indicator Functions; GIF)能够在极低信噪比下有效地提取大脑行为模式图.但进一步研究发现,该算法在处理脑功能光学图像序列时存在计算量大的缺点.为解决一问题,本文将Weng等在处理FERET人脸数据库时提出的一种迭代算法与GIF算法相结合,给出了一种迭代格式的GIF算法——RGIF (Recursive GIF),RGIF算法利用迭代计算的特点能大幅削减计算量.利用仿真和实验数据对GIF和RGIF算法进行了对比分析,结果表明RGIF不仅能够大大节省计算时间,同时检测效果与GIF相当.     

用于提高光刻分辨率的光学成像算法的研究

通过对光刻系统中光学成像系统的模拟,提出了改善光刻分辨率的途径以及基于卷积核的计算光强的方法,并介绍了光学系统的传输交叉系数具体计算过程.建立准确描述由于掩模制造工艺、光刻胶曝光、显影、蚀刻所引起的光学邻近效应和畸变所导致的关键尺寸变化的光刻工艺模型,有助于开发由成品率驱动的版图设计工具,自动地实现深亚微米下半导体制造中先进的掩模设计、验证和检查等任务.     

脑光学功能成像低频振荡信号分析及其在功能映射中的应用

 在脑光学功能成像领域,传统的比差法由于受到背景低频振荡信号的影响和算法参数选择的随意性,无法有效地消除背景干扰.本文在仔细研究强0.1Hz低频振荡在脑区域分布的前提下,提出了一种基于低频振荡的比差检测方法.该方法利用0.1Hz低频振荡特性进行跨周期比差,极大的消除了背景图像对激活模式图像的干扰,从而有效地提高了算法的检测性能和鲁棒性.此外研究中还发现,在某些刺激加载时刻,由于比差法和基于低频振荡的比差法受低频振荡相位的影响,当算法参数选择不当时,即使在高信噪比下也无法获取好的检测效果法.为此,本文在设计了一种新的像素点时间序列选择策略的基础上,成功地将非参数化的时间解相关盲源分离算法引入到脑光学功能成像领域,从而提高了检测性能.     

成像差分吸收光谱系统设计及应用

被动差分吸收光谱技术(DOAS)是一种以太阳散射光为光源,利用不同气体分子的特征吸收来实现气体定性定量测量的方法。成像光谱技术作为一种新型光电探测技术,能同时获取观测区域的空间信息和光谱信息,该技术与DOAS结合构成了成像差分吸收光谱系统(IDOAS),可实现对气体的二维成像测量。设计了基于凸面光栅Offner成像光谱仪、面阵CCD、紫外镜头和扫描旋转台的成像差分吸收光谱系统,描述了系统的组成并着重介绍了Offner成像光谱仪的光学设计。针对该系统开发了基于MFC框架的软件系统,实现了探测器参数设置、数据采集与显示、数据存储、电机扫描控制、多波段成像、图谱合一等功能。利用该系统对发电厂烟羽排放进行外场测量,采用被动差分吸收光谱方法对采集的太阳散射光谱进行处理获得SO_2柱浓度,实验证明系统运行稳定可靠,可用于污染气体的二维成像解析。     

Amplification of a Few Cycle Optical Pulses in Graphene

This paper focuses on the propagation of a few cycle optical pulses in graphene in a case of electromagnetic field.Electrons in the quantum formalism were considered and a change of dispersion law with Coulomb repulsion was taken into account.The effective equation was numerically analyzed and an influence of Coulomb repulsion was found.The amplification of few cycle optical pulses in graphene with applying of electromagnetic field to our system was discovered.Results about the amplification of pulse in g r...     

光学医学成像实验技术综述：I——直接成像法

近红外光辐射医学成像研究已经愈来愈受到重视。光学成像法与现有的辐射成像方法相比具有辐射是非电离的；可以区分软组织；能够得到组织体功能信息等优点，因此光学医学成像法可作为连续成像的检测仪器应用在乳癌诊断、新生儿脑部含氧或缺氧分析、成人组织功能的检测等医学领域。本文综述了近红外光辐射医学成像研究的实验技术之一 直接成像法     

相位相关法及其在偏振图像配准中的应用研究

分析了遥感偏振探测的原理和与遥感强度探测相比所具有的优越性,指出了偏振罔像的特点。采用偏振测量方法,可以获得地物的偏振信息,有助于增强对地物的探测能力,但是对罔像像元小对准有很高的敏感性,为了得到可靠的偏振信息,配准的精度应该至少到达0．1个像素。介绍了一种基于傅妒叶变换的配准方法：相位相关法,并把该方法应用于偏振图像配准中。相位相关法根据傅立叶变换的平移性质,能够解决具有平移关系的图像配准问题,实验证明该方法具有对噪声和图像灰度变化不敏感的优点。     

相位相关法及其在偏振图像配准中的应用研究

分析了遥感偏振探测的原理和与遥感强度探测相比所具有的优越性,指出了偏振图像的特点。采用偏振测量方法,可以获得地物的偏振信息,有助于增强对地物的探测能力,但是对图像像元不对准有很高的敏感性,为了得到可靠的偏振信息,配准的精度应该至少到达0．1个像素。介绍了一种基于傅立叶变换的配准方法：相位相关法,并把该方法应用于偏振图像配准中。相位相关法根据傅立叶变换的平移性质,能够解决具有平移关系的图像配准问题,实验证明该方法具有对噪声和图像灰度变化不敏感的优点。     

一维小波变换在时域光学相干层析成像中的应用

时域光学相干层析(OCT)系统通常采用短时傅里叶变换(STFT)完成干涉信号的解调和图像重构。短时傅里叶变换算法简单,但是在干涉信号解调时难以获得好的去噪效果,通常还需在二维(2D)图像域对重构图像进行去噪。该方法数据运算量大,集成度不高。将一维(1D)小波变换(WT)应用于时域光学相干层析成像技术,同时实现干涉信号解调、去噪和图像重构。算法将时域光学相干层析的干涉信号分解到各个不同的频率空间,保留包含调制频率的频率空间的小波系数,对保留的小波系数进行滤波去噪后进行逆变换即可实现对干涉信号的解调和去噪,对解调信号等间距采样实现图像重构。该方法数据运算量小,集成度高,结合先进的小波去噪技术可以大大提高重构图像的分辨率,具有良好的应用前景。