强激光与粒子束
2022, 34(8): 084004
1 南京电子技术研究所, 南京 210000
2 河海大学, 南京 210000
针对强海杂波背景下的海面微弱目标检测问题, 提出基于优化ESMD-ICA的检测算法。利用小波模极大值去噪算法对信号预去噪, 再采用优化ESMD-ICA去噪算法, 最后用优化灰狼算法(GWO)改进的ELM模型对重构的去噪信号做预测。利用IPIX雷达实测数据验证新算法, 实验证明:新算法在抑制海杂波前提下, 未破坏信号的混沌性质, 新预测模型的检测性能远胜于传统预测模型(BP神经网络)。新算法在去噪效果、模型训练与检测时间以及检测器稳定性等方面均表现良好, 有利于算法广泛应用于实际工程。
小波模极大值去噪 灰狼算法 ESMD ESMD wavelet modulus maxima denoising gray wolf optimization ELM ELM IPIX IPIX
针对海杂波背景下小目标检测困难的问题, 为解决传统分数阶傅里叶变换(FRFT)算法检测性能不稳定、运算量大、检测效率低等问题, 提出新的海杂波中小目标检测快速新算法。利用CEMD-RobustICA去噪算法抑制海杂波, 减小海杂波对双正交傅里叶变换(BFT)与简明分数阶傅里叶变换(CFRFT)性能的影响, 通过BFT-CFRFT算法进行小目标检测, 将传统算法的二维搜索转换为两次一维搜索, 大幅减小了运算量。利用IPIX实测数据验证新算法, 实验结果表明: 新算法有效抑制了海杂波, 且大大减小了检测运算量, 提高了目标检测准确性与时效性, 并且在HH极化条件下检测性能最好。新算法检测效率高, 性能稳定, 有利于在实际工程中广泛应用。
海杂波 双正交傅里叶变换 简明分数阶傅里叶变换 sea clutter CEMD CEMD RobustICA RobustICA Bi-orthogonal Fourier Transform (BFT) Concise Fractional Fourier Transform (CFRFT)
针对由于传统W-H算法计算量大, 检测效率不高, 海面小目标检测难度较大的问题, 提出了基于重排频谱时频脊的小目标检测新算法。通过研究实测数据的时频谱能量分布特点, 对比了在不同极化条件下, 传统算法与新算法对多组实测数据的分析结果, 研究了Hough参数域内的尖峰特性, 对小目标实现了有效检测, 验证了算法的可行性。最终得出结论:新算法选取重排算法以及提取重排谱时频脊提高了检测能力, 降低了运算量, 对海面小目标实现有效检测, 且HH极化条件下新算法的检测性能更好。
海面小目标 时频分析 重排频谱 时频脊 small target on sea surface time-frequency analysis spectrum rearrangement time-frequency ridge
针对海杂波背景下漂浮小目标检测问题, 提出一种海杂波背景下漂浮小目标检测新算法。利用互补自适应噪声集合经验模式分解-鲁棒性独立主成分分析与Savitzky-Golay滤波算法(EEMDCAN-Robust ICA & SG)联合去噪算法处理海面回波信号, 对重构信号用改进蝙蝠算法优化KELM模型做混沌预测。实验结果表明: 新算法在不破坏海杂波混沌特性的前提下, 极大地抑制了海杂波。在同等条件下, 与传统混沌预测算法相比, 训练时间短、预测精度高。新算法的检测性能稳定, 低信杂比下的检测性能显著优于传统算法, 证明新算法能快速实现对漂浮小目标的有效检测。
目标检测 海杂波 漂浮小目标 改进蝙蝠算法 target detection sea clutter floating small target EEMDCAN EEMDCAN Robust ICA Robust ICA improved bat algorithm KELM KELM
1 中国科学院 上海应用物理研究所 嘉定园区,上海 201800;中国科学院大学,北京 100049
2 中国科学院 上海应用物理研究所 嘉定园区,上海 201800
针对质子治疗装置中主环动态电源多平台能量的引出需求,研制了基于开源平台的高速实时动态电源控制系统,该控制系统以开源平台Beaglebone作为顶层硬件接口,以现场可编程逻辑门阵列(FPGA)为核心的控制器作为底层硬件接口,采用分布式的实验物理及工业控制系统(EPICS)进行远程控制。该系统可实时传输任意动态电源的输出参考电流波形数据,并结合定时系统与联锁系统,控制动态电源按预设电流波形进行输出,并实现多平台能量的引出。实验结果显示该控制系统能实现每秒最高十万条指令传输,百万次数据传输零误码率。同时,该系统结构灵活、扩展性强,可作为通用控制平台。
质子治疗 电源控制 Beaglebone GPMC FPGA proton therapy power supply control Beaglebone GPMC FPGA 强激光与粒子束
2020, 32(4): 045108