高斯光束经波长级圆孔衍射的轴上光强特性

基于横截面上精确表述的光强和精确的衍射场公式 ,对高斯光束经波长级圆孔衍射的轴上光强特性进行了研究。结果表明 ,高斯衍射光束的轴上光强特性取决于初始高斯半宽度w0 和波长级圆孔的孔径R。对于w0 /R≥ 1的高斯衍射光束 ,轴上光强存在的极值个数和出现的位置仅由比值m=2R/λ决定 ,最大的轴上光强均出现在N =R2 / (λz) =1的地方 ;至于轴上光强极值的峰和谷明显与否 ,取决于w0 /R的比值 ,比值越大 ,轴上光强极值的峰和谷就越明显。当w0 /R的比值足够大时 ,就趋向于平面波入射时的情形。而对于w0 /R<1的这一类高斯衍射光束 ,轴上光强存在特定的演化规律 :随着初始高斯半宽度的减小 ,轴上光强极值个数逐步减少直至全部消失。     

基于子孔径斜率离散采样的波前重构

由于现有评价与测试方法不能满足3~4m地基光电探测系统在不同仰角下对光学系统波前检测的需求,本文提出了基于子孔径斜率离散采样,再重构全口径波面轮廓的波像差测试方法。采用光学模拟与数学分析协同仿真的方法,研究了波面重构算法的不确定度以及扫描运动引起的子孔径倾斜误差、子孔径扫描位置误差、像点坐标测量误差与波前复原精度间的作用规律。仿真结果显示,迭代算法的相对误差ΔPV为0.002 8λ(λ=632.8nm),模式算法的相对误差ΔPV为0.002 7λ。当子孔径倾斜误差小于0.2″,波面重构误差ΔPV约为0.02λ。当子孔径采样位置精度优于0.2mm,其引入的波面重构误差小于0.04nm(PV);当子孔径像点坐标提取精度优于5μm,波面重构误差ΔPV约为0.03λ。研究结果表明,当考虑波面重构过程中的实际测量误差时,模式算法的误差容限较高,收敛性更好。此外,构建实际测试装置时,需引入角度监测与算法误差补偿机制,子孔径倾斜角度监测系统的测角精度需优于0.2″。     

姿态图像缺失情况下的SAR目标识别

针对目标姿态图像缺失的情况,提出通过姿态图像合成的方式增加训练集的姿态覆盖程度,并将扩充后的图像也用于训练目标分类器.受稀疏表示模型的启发,建立了一种合成孔径雷达图像姿态合成模型.该模型根据少量已知姿态的图像,线性组合出缺失姿态下的近似图像.在运动和静止目标获取与识别数据集上的实验表明,通过合成缺失姿态下图像的方法可有效提升目标识别的精度,特别是在训练数据集中姿态缺失严重时,文中方法提升尤为明显.     

利用尺度不变量特征的ISAR二维像自动识别技术

在平移、旋转、投影和遮挡等条件下,逆合成孔径雷达对目标成像不理想,会导致逆合成孔径雷达二维像目标识别困难．针对这个问题,提出了一种新的逆合成孔径雷达二维像特征提取方法,可以在不同的目标姿态获得有效的识别结果．利用尺度不变量变换,提取逆合成孔径雷达二维像的尺度信息,并按照从大到小的顺序重新排列,称为顺序尺度．将顺序尺度截取相同长度作为不变量特征,利用基于支持矢量机的识别算法选择RBF核函数,对逆合成孔径雷达二维像进行目标识别．仿真结果表明,利用顺序尺度作为特征变量,可以对逆合成孔径雷达二维像进行有效识别．     

小孔的偶极子模型

分析了小孔的偶极子模型，给出了小孔等效磁荷和位函数的积分方程以及电极化率和磁化率的变分公式．     

枝切法与曲面拟合结合的InSAR相位展开算法

为了解决干涉合成孔径雷达(InSAR)相位被缠绕的问题,提出了一种基于枝切法与曲面拟合的合成相位展开算法.这种算法针对干涉相位图中不同质量的区域采用不同的展开策略,首先利用枝切法准确性高的特点展开高质量区域的相位,然后利用曲面拟合的方法对低质量区域的相位进行拟合,最后利用遗传算法对拟合函数进行修正来获得最终的展开相位.仿真实验和实测数据表明,该方法很好地克服了枝切法的"孤岛现象"和最小二乘法存在相位坡度欠估计的情况,且比其他方法的精度高。     

一种基于局部窗口的SAR图像目标检测算法

针对合成孔径雷达(SAR)目标检测精确性、实时性和鲁棒性的要求,设计了一种基于局部窗口的SAR图像目标检测算法。该算法在对获取的SAR图像进行去噪和分割处理的基础上,基于尺度不变特征变换(SIFT)实现了亚像素精度快速配准策略;同时,通过SIFT特征的描述结果降维和基于局部窗口的最大期望算法(EM)实现了目标检测。实验结果表明,该算法对复杂背景和光照、旋转变化有较强的自适应性,获得了理想的目标检测效果。     

New time-“frequency rate” distribution for polynomial phase signal

Time-"frequency rate" distribution(TFRD)is an extension of the traditional time-frequency distribution(TFD),and it exploits the relationship between time and frequency rate,or the second order phase derivative of signal.A new TFRD highly concentrated along the frequency rate of polynomial phase signal(PPS)is presented,which provides a new way to PPS.It has been defined by introducing signal with a complex argument in the time-"frequency rate" analysis,and the inner interferences caused by the nonlinearity of the signal’s phase can be reduced greatly with high time-frequency concentration.Implementation of the TFRD is discussed and the results are demonstrated by the application for accelerated target imaging of synthetic aperture radar(SAR).     

一种稀疏孔径逆合成孔径雷达成像算法

针对逆合成孔径雷达成像在稀疏孔径条件下存在方位向分辨率低、易受噪声干扰等问题,利用目标二维分布的稀疏性将成像问题转换为多测量向量模型下稀疏信号的重构问题,采用零范数最小均方法并行处理以提高运行效率,使用最优步长公式代替固定步长以避免步长设置不当对收敛速度和性能的影响,并利用平滑零范数法逼近零范数以提高重构精度和抗噪性能。相较于已有算法,新算法能够获得更高质量的目标图像,对噪声鲁棒性强,并且计算量更低。仿真和实测数据的处理结果,验证了该算法的有效性。     

阵列天线口径幅相误差分析

对Ｔａｙｌｏｒ,Ｄｏｌｐｈ－Ｃｈｅｂｙｓｈｅｖ和Ｈａｒｍｉｎｇ口径分布分别进行了误差模拟计算,分析了口径幅相误差对天线远场方向图的影响,给出了实现超低副瓣性能的容差范围．