1 长春理工大学光电工程学院光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室,吉林 长春 130022
2 华东师范大学物理与电子学院,上海 200241
为解决激光扫描投影系统标定过程中易受环境光干扰、合作目标扫描时间长等问题,首先研究了应用于激光扫描投影合作目标定位的相关双采样探测方法,设计了适用于激光扫描投影仪的探测模块,经实验验证,设计的相关双采样探测模块在输入信号干扰比为-29.5 dB时仍能稳定地检测出激光光斑是否落在合作目标的高反射区。然后,针对相关双采样探测的特点,设计了一种基于二分原理的非连续扫描方法,以实现合作目标中心位置的快速提取。最后,使用此方法与栅矩形扫描方法对投影距离为3000 mm处的三个合作目标进行扫描探测和中心位置提取,实验结果表明,栅矩形扫描方式需获取10000个扫描点,而基于相关双采样探测的非连续扫描方法减少了97.4%的扫描点,且中心定位偏差优于0.06 mm。所研究的方法能够提高激光扫描投影系统合作目标探测过程的环境光自适应能力,大幅减少扫描点的同时还能保证中心位置提取精度。
激光扫描投影 相关双采样 二分原理 合作目标
中北大学信息与通信工程学院山西省光电信息与仪器工程技术研究中心,山西 太原 030051
等效时间采样是高速光波形测试及质量评估领域的重要技术,其利用较低的实际采样率换取较高的带宽与垂直分辨率,导致测量具有随机、不连续等特征信号时,无法使用滤波、均值等方法进行均衡处理。为此,提出一种基于递归神经网络的等效时间采样信号均衡方法,通过训练递归网络模型建立等效时间均衡器,通过对光数字通信及激光雷达波形的等效时间采样信号进行处理验证该方法。结果表明:与输入波形相比,表征光通信质量的眼图相关参数,如眼高、眼宽、抖动得到明显提升,对于线性调频激光雷达信号改善了其波形幅值频谱响应,解决了等效时间采样信号的均衡处理难题。
等效时间采样 均衡器 递归神经网络 眼图 激光与光电子学进展
2024, 61(5): 0506010
1 中国科学院空天信息创新研究院中国科学院定量遥感信息技术重点实验室,北京 100094
2 中国科学院大学电子电气与通信工程学院,北京 100049
3 电子科技大学资源与环境学院,四川 成都 611731
提出一种成像前评价关联成像系统性能的方法,基于通信系统信道评价方法对观测矩阵进行分析,计算成像系统的信道容量,以信道容量来评价系统性能。对100幅成像场景、20种不同类型的观测矩阵以及2种重建算法进行成像仿真,并与成像重建后的图像质量评测效果进行对比分析。结果表明:本文在成像前对系统性能的评价结果与成像后的验证结果具有较好的一致性,当采样比例相同时,重构图像的均方差和信道容量对矩阵元素分布类型具有相同的依赖关系;当矩阵元素分布类型相同时,归一化信道容量和归一化反转均方差随采样次数变化的曲线具有很高的拟合程度,其拟合系数R2值普遍大于0.8。本文方法具有很强的适用性,其效果不随图像尺寸的变化而变化,能够广泛应用于常见的遥感场景。
成像系统 观测矩阵 采样比例 分布类型 信道容量 性能评价
地学核技术四川省重点实验室(成都理工大学)成都 610059
定向获取放射性待测体中放射性元素含量或放射性活度是地质勘查和放射性污染调查的一项重要工作。在定向γ辐射取样过程中,非待测体区域γ射线对测量结果形成极大干扰。本文基于同一放射性衰变系列中高、低能量γ射线在溴化铈闪烁探测器铅屏蔽层中线性衰减系数的差异,设计了一种溴化铈闪烁探测器双能定向γ辐射取样探头。当以214Bi放出的0.609 MeV、1.764 MeV γ射线为探测对象时,使用蒙特卡罗(Monte Carlo,MC)数值模拟得出双能定向γ辐射取样探头的最佳铅屏蔽层厚度为6 mm,定向比例系数为a=0.268、A=0.451。经4种干扰辐射体蒙特卡罗数值模拟和两个镭源物理实验验证表明,采用该定向比例系数得到的双能γ辐射探头铅屏蔽张角以内0.609 MeV的γ射线计数值与MC模拟值的平均相对误差为0.63%;经两个镭源物理实验验证表明,张角以内的0.609 MeV γ射线计数值与实测值的相对误差为±2.52%以内。在放射性混合标准模型和三个放射性模型上进行双能定向γ辐射取样结果表明,设计的新型双能定向γ辐射取样探头具有定向γ辐射取样功能,实测模型中铀含量与模型推荐值的相对误差均小于5%。
双能定向γ辐射取样技术 铀矿勘查 定向比例系数 Dual-energy targeted gamma radiation sampling technique Uranium exploration Directional proportionality coefficient
1 华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室,上海 200062
2 上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海 200093
3 华东师范大学重庆研究院,重庆 401121
描述一种基于高速光学异步采样(ASOPS)方法的太赫兹光谱数据采集系统,使用两台重频差为50 Hz的飞秒脉冲激光器分别作为泵浦光和探测光;使用LT-InGaAs/InAlAs光电导天线产生和接收太赫兹信号,使用采样率可调、采样模式可选的数据采集系统采集时域信号和获取光谱。试验得到的谱宽为0.06~4 THz,信噪比大于60 dB。在301.6 Msa/s的采样率和50 Hz扫描频率下,试验测量的水蒸气吸收光谱中吸收线的频率与HITRAN数据库中公布的非常接近,最大误差为12 GHz。
太赫兹时域光谱 光学异步采样 数据采集 现场可编程门阵列 terahertz time-domain spectroscopy optical asynchronous sampling data acquisition field programmable gate array
新一代数字电视地面广播传输演进标准 (DTMB-A)是国标数字电视地面广播信号 (DTMB)演进的新一代标准,具有带宽大、抗多径能力强等优点,可作为一种新型的外辐射源雷达机会照射源。本文阐述了 DTMB-A信号模糊函数特性,详细分析了其帧内及帧间模糊副峰的形成机理,分析结果表明 DTMB-A信号中确定性重复结构(同步信道、保护间隔等)是造成模糊副峰的主要因素。对此,提出一种基于非均匀采样的模糊副峰抑制方法。该方法具有计算复杂度低、易于并行实现等优点。仿真结果证明所提方法能够将 DTMB-A模糊函数修正为理想的图钉型,验证了该方法的有效性,为基于 DTMB-A信号的外辐射源雷达目标探测研究提供了方法。
外辐射源雷达 模糊函数 中国地面数字电视传输标准的演进版本 非均匀采样 passive radar Ambiguity Function Digital terrestrial Television Multimedia Broadcas non-uniform sampling 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(8): 1022