GPS软件接收机的模块设计与信号处理

采用Zarlink公司的GP2015对GPS射频前端进行下变频处理,将得到的中频模拟信号转换成数字信号,结合DSP开发技术对中频数字信号进行捕获、跟踪与定位解算,用软件无线电的方法实现GPS软件接收机的模块设计与信号处理。实验结果表明,软件无线电思想能实现算法与软件的高度灵活性,可有效提高GPS接收机的信号处理能力与系统性能。     

高光谱成像系统在中医舌诊中的应用研究

舌诊是传统中医诊病的重要方法,然而传统舌诊中存在一个很大的问题是具有主观性,难于进行定量化描述.随着计算机技术的发展,图像处理和模式识别技术正在用于舌诊的辅助诊断.目前舌图像的采集方法基本都是使用数码相机,所提供的舌图像包含的病理信息有限,使得分析算法非常复杂且效果不甚理想.针对这种情况,提出使用高光谱成像系统代替数码相机进行舌图像的采集.由于高光谱舌图像具有丰富的图谱信息,初步试验表明了这一方法的有效性,为中医舌诊提供了一种新方法.     

采用压电陶瓷驱动器的高频像移补偿系统

针对成像光谱仪提出了基于压电陶瓷(PZT)驱动器的高频像移补偿技术以提高其成像质量.结合成像系统,分析了像移补偿系统需求,给出了该系统的控制策略和设计方案.针对PZT驱动器大容性负载给出了驱动器的设计方法,能够实现系统所需的高频大信号电压驱动;采用基于AD698集成芯片的信号调理电路和线性差分变压式传感器(LVDT)获...     

航空遥感中POS与稳定平台控制组合技术

为获取高精度的航空遥感图像,可以采用高精度稳定平台,或者后期几何校正。前者需要巨大的研制经费,而后者在摄影平台姿态变化过大时也难以得到高质量图像。综合两者优缺点,采用低精度平台和后期几何校正结合的方法。根据要求,只需要一个低精度的侧滚方向的一维稳定平台,俯仰方向的对地指向精度通过提高相机的曝光率来弥补。通过分析实际物理平台的机械结构特性和实际外界干扰,在选用了适当的传感器(静态精度±0.1°),执行部件(步进电机及变速箱),数据处理器(MCS-51单片机)之后,提出了一种基于PD控制的自动调速控制方法。通过Matlab仿真和现场的飞行实验,系统取得了预期的效果。     

热红外高光谱系统信号成分分析及处理

光学系统自身热辐射产生的杂散光以及分光后信号能量的下降,极大影响着热红外高光谱系统的信噪比。光学系统制冷可大大减少系统杂散光,但低温下探测器暗电流对有效信号的影响变得突出。对热红外高光谱系统的信号成分进行理论分析,将探测器输出信号分为四个部分,并对各部分进行测量,得到常温和低温制冷条件下各信号成分以及等效噪声温差的变化规律,找到影响系统性能的关键因素,并给出提高系统信噪比的方案,为我国热红外高光谱系统的进一步发展与实用化提供参考。     

激光主动遥感技术及其应用

文中介绍了激光技术在空间卫星平台和机载平台中的主要应用和激光遥感技术的发 展趋势。     

激光掩星探测大气水汽的阿贝尔变换

对流层顶-平流层下区域(UTLS)的水汽分子密度对于研究全球变化、大气物质能量交换具有十分重要的意义,激光掩星技术可能是 一种探测该区域水汽的有效手段。掩星对于大气探测的核心思想源于阿贝尔(Abel)变换。GPS掩星的阿贝尔积分变换表达的是 连线的折射角与切点处折射率之间的关系,而与GPS掩星的阿贝尔积分变换不同的是,激光掩星的阿贝尔积分变换建立的是全路 径大气光学厚度与切点处大气消光系数之间的关系。从光线的程函方程出发,通过变量替换、坐标置换,从而建立起 大气光学厚度与大气消光系数之间的关系。由于光在切点处大气的消光系数和该处大气的水汽浓度成正比,因此分别在微 卫星和微卫星之间发射、接收0.935 $\mu$m掩星激光脉冲,连接两者之间的光束穿过大气层,计算积分路径上其水汽双波长 差分光学厚度,由阿贝尔积分变换反演即可获得光束路径切点处水汽浓度。随着掩星连线的上下移动,连线切点高度随着卫星 相向或背向而行而变化形成水汽浓度廓线。由于激光束发散角小,因此由激光掩星方法获得的水汽廓线高程精度高, 水汽的吸收消光可以直接得到水汽的分子密度,优于GPS掩星的相位延迟间接方法,可以更直接精确地探测大气对流层顶-平 流层下区域的水汽分子密度。此外,研究表明激光掩星方法的光谱分辨率优于太阳掩星方法的光谱分辨率。     

微弱信号高精度线性放大电路的设计

一般传感器的输出信号多为微弱的线性直流电压信号,电压值在几毫伏到几十毫伏之间,而测量仪表大多采用单片机进行数据的采集与处理,这就要求对传感器的输出信号进行高精度、线性的放大[1]。本文的设计电路由惠斯通电桥电路和两级运算放大电路构成,第一级运算放大电路由一个双运算放大器构成,双运算放大器可获得的较严格的匹配在性能上有显著提高;第二级运算放大电路实现二次放大和滤波作用。与传统的三运放差分放大电路相比,本设计电路具有较高的共模抑制比和较好线性度。     

光子计数成像激光雷达时间间隔测量系统研究

光子计数成像激光雷达需要测量一个激光主波和与之对应的多个回波之间的时间间隔,并具有高精度.采用延迟线插入法时间间隔测量技术,研制了具有27ps分辨率的多脉冲时间间隔测量系统,介绍了系统的软硬件结构及工作流程,测试了精度和线性度等指标,实验结果表明系统精度达到80ps,线性度良好.     

短波红外超光谱成像仪前置物镜的设计

设计了一个短波红外透射式物镜用于超光谱成像仪.用色散公式计算了短波红外常用材料的阿贝数和部分色散数,并按照二级光谱的定义,计算了一些可用于双胶合的材料对.物镜采用Petzval结构,改进了可见光常用的PW设计方法,用于短波红外物镜设计的材料选择和初始结构计算.Petzval结构的物镜不能消除物镜的场曲,在焦面前加入一片平场透镜,用于扩展该物镜的有效视场.最后利用Zemax对系统的高级像差进行校正,获得像质良好的短波红外超光谱成像仪前置物镜.