1 上海大学 微电子学院，上海 201800
2 中科院上海微系统与信息技术研究所，上海 200050
针对集成光子滤波器在3～5μm大气窗口波段的应用，文章提出了一种基于切趾光栅辅助反向耦合器（contra-DC）的中红外上下话路滤波器。采用互补光栅错位的方法进行相位调制，实现光谱旁瓣抑制，同时消除了传统光栅错位调制方法造成的光谱变形。仿真结果表明，文章所提器件可以实现22 dB的高旁瓣抑制比（SLSR），并且带通滤波谱顶部平坦，滤波谱线接近箱形。器件具有较低的插入损耗，直通端口插入损耗约为0.4 dB，下载端口插入损耗约为0.45 dB。
大气窗口 中红外 切趾 反向耦合器 旁瓣抑制比 atmospheric window mid infrared apodized contra-DC SLSR
1 大连大学大连市环境感知与智能控制重点实验室, 辽宁 大连 116622
2 泉州信息工程学院现代通信与北斗定位技术福建省高校重点实验室, 福建 泉州 362000
针对集中式MIMO雷达目标检测与参数估计问题, 提出一种提高MIMO雷达参数估计性能和检测的优化方法。该方法利用接收数据协方差斜对称特性, 在广义似然比准则下, 线性规划检测目标。仿真结果表明, 该方法可以提高雷达目标的检测概率及参数估计的准确度, 同时可较好地抑制旁瓣, 运行时间更短。
集中式MIMO雷达 旁瓣抑制 参数估计 斜对称结构 黄金比例分割法 centralized MIMO radar sidelobe suppression parameter estimation skew-symmetric structure golden ratio method
1 Institute of Electronics Engineering，China Academy of Engineering Physics，Mianyang62999，China
2 Institute of Electronics Engineering，China Academy of Engineering Physics，Mianyang62999，China
在太赫兹成像中，阵列的稀疏化设计会引起栅旁瓣的恶化。在传统相干因子（Coherence Factor，CF）加权的基础上设计了适用于多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output，MIMO）稀疏成像阵列的相位相干因子（Phase Coherence Factor，PCF)和符号相干因子（Sign Coherence Factor，SCF）两种加权栅旁瓣抑制方法。对点目标仿真结果表明，CF、PCF和SCF栅旁瓣抑制后峰值旁瓣比(Peak Side Lobe Ratio，PSLR)分别降低了17.81 dB、24.56 dB和22.74 dB，在340GHz 4T16R稀疏阵列成像系统中的实测结果也表明，PCF和SCF对栅旁瓣的抑制效果分别优于CF 6dB和4dB以上。
相干因子 栅旁瓣抑制 太赫兹成像 MIMO稀疏阵列 coherence factor grating lobes suppression terahertz imaging MIMO sparse array imaging
1 南京师范大学 物理与技术学院 江苏省光电技术重点实验室, 江南 南京210023
2 南京理工大学 电子工程与光电技术学院, 江南 南京 210094
3 江苏省地理信息资源开发与应用协同创新中心, 江南 南京210023
作为图像处理的一个重要手段, 边缘增强技术对振幅型和相位型物体成像有着重要的作用。而基于径向希尔伯特变换的涡旋滤波技术因其能够实现各向同性边缘增强倍受关注, 但传统的涡旋滤波由于中心奇点和锐利边缘引起的衍射会造成背景噪声的加剧和对比度的降低。近年来众多课题组针对涡旋滤波旁瓣抑制提出了种类各异的新型涡旋滤波器, 此外基于涡旋滤波的各向同性和各向异性边缘增强技术也得到了迅速发展。文中扼要地总结了近年来几种抑制涡旋旁瓣的方法, 包括拉盖尔高斯振幅调制、贝塞尔振幅调制、艾里振幅调制, 并从标量涡旋滤波和矢量涡旋滤波两个方面分别综述了各向同性和各向异性边缘增强的实现方法与研究进展。
旁瓣抑制 涡旋滤波 边缘增强 side lobe suppression vortex filtering edge enhancement 红外与激光工程
2019, 48(6): 0603015
1 西安电子科技大学 物理与光电工程学院, 陕西 西安 710071
2 中国科学院上海光学精密机械研究所 空间激光信息传输与探测技术重点实验室, 上海 201800
3 西安电子科技大学 雷达信号处理国家重点实验室, 陕西 西安 710071
针对机载合成孔径激光雷达实测数据成像中旁瓣较高的问题, 提出一种新旁瓣抑制算法。压缩感知理论表明, 稀疏信号恢复重构过程的同时, 信号旁瓣会被压低, 但合成孔径激光雷达图像不是稀疏的。针对这一问题, 提出了一种基于改进SVA(Spatially Variant Apodization)和压缩感知重构SAL图像的旁瓣抑制算法。首先, 利用改进SVA算法将SAL图像变稀疏, 然后再利用压缩感知算法对稀疏图像进行恢复。分别对SAL仿真数据和实际高旁瓣SAL复图像进行抑制旁瓣处理。仿真结果表明: 该算法能够在保证主瓣不被展宽的前提下有效抑制SAL旁瓣。
合成孔径激光雷达 改进切趾滤波算法 压缩感知 稀疏 旁瓣抑制 SAL modified SVA compressed sensing sparse sidelobe-suppression 红外与激光工程
2018, 47(12): 1230005
大连大学辽宁省北斗高精度位置服务技术工程实验室, 辽宁 大连 116622
针对复杂环境下基于多输入多输出(MIMO)雷达空时自适应处理(STAP)检测性能较差的问题, 提出一种发射波形及接收权联合优化方法以改善MIMO-STAP检测性能。在建立MIMO-STAP模型基础上, 基于最大化输出信干噪比(SINR)准则, 在发射波形恒模特性、抑制杂波以及降低旁瓣等约束下构建发射波形及接收权联合优化问题以最大化输出SINR进而改善MIMO-STAP检测性能。为求解所得复杂非线性问题, 提出一种迭代算法, 所提算法中每一步都可转化为半定规划问题(SDP), 因而可获得高效求解。数值仿真表明, 与仅考虑杂波抑制、旁瓣抑制算法及不相关波形相比, 所提算法可显著改善MIMO-STAP的检测性能。
多输入多输出雷达 恒模约束 旁瓣抑制 杂波抑制 半定规划 MIMO radar constraint of constant modulus sidelobe suppression clutter suppression SDP
1 信息工程大学 导航与空天目标工程学院, 河南 郑州 450002
2 61081部队, 北京 100080
提出了一种基于波束域加权的低旁瓣方向图设计方法。综合考虑方向图匹配性能和发射阵元等功率作为约束条件, 建立低旁瓣发射方向图优化模型, 采用半正定松弛技术将优化模型转化为凸优化问题; 对波束加权矩阵施加对偶约束, 使得接收信号满足旋转不变性; 利用高斯随机化方法对波束加权矩阵进行求解, 得到原优化问题的最优解。仿真结果表明, 算法能够保持期望主瓣形状并有效降低方向图旁瓣, 提高到达角(DOA)的估计精确度和角度分辨力。
多输入多输出(MIMO)雷达 发射方向图 波束域加权 旁瓣抑制 Multiple-Input Multiple-Output radar transmit beam pattern beamspace weighting sidelobe depression 太赫兹科学与电子信息学报
2017, 15(4): 601
国防科学技术大学 ATR实验室, 湖南 长沙 410000
针对随机跳频宽带雷达设计了一种旁瓣抑制滤波器, 考虑到瞬时带宽信号获取的代价较高, 以及其抗干扰性能弱等不足, 采用了一种脉冲频点随机跳变的跳频信号。根据信号特点, 在前人研究的基础上提出了针对该信号的滤波器的设计方案。仿真结果表明, 所设计的滤波器很好地抑制了旁瓣, 具有峰值旁瓣低、收敛速度快、易实现等特点, 在一定程度上提高了宽带雷达的性能。
随机跳频 滤波器 旁瓣抑制 random hopped-frequency filter sidelobe suppression 太赫兹科学与电子信息学报
2017, 15(4): 590
提出级联直径蚀刻光纤法实现双波长滤波器的动态调节.采用耦合模理论和分段传输矩阵法进行理论推导和仿真,研究级联声光光栅可调双波长的直径蚀刻光纤滤波器,分析光纤蚀刻对声光光栅传输谱中旁瓣效应的抑制效果.结果表明光纤蚀刻法可以有效抑制旁瓣效应,旁瓣比从0.265下降到0.031;通过调节级联光栅的间隔保证双波长滤波器的两个对称谐振损耗峰的稳定性,间隔增加时左谐振波长峰值减小,右谐振波长峰值增大;双谐振峰的谐振波长由声频信号的频率和光纤级数调节,波长随周期变大而增大,在270 μm到282 μm内接近线性,当光纤段数增加时波长漂移量变大.
可调谐 双波长 旁瓣抑制 蚀刻 声光光栅 Tunable Dual-wavelength Side lobe suppression Diam-etched Acousto-optic grating
1 天津大学 光电信息技术教育部重点实验室，天津 300072
2 北京华科创智健康科技股份有限公司，北京 100195
为了提高超声内镜检测系统的成像质量，弥补由前端探头工艺性问题造成的回波小、衰减大的问题，设计了基于编码激励与脉冲压缩技术的超声内镜实时成像系统。该系统主要包括前端探头及驱动单元，数据采集、处理及存储单元，交互接口及显示单元等。为了抑制脉冲压缩的旁瓣效应，分别设计了基于匹配滤波与非匹配滤波理论的三种滤波器并仿真对比其旁瓣抑制效果，得出对于4 位Barker 码，采用失配滤波方法可以有效抑制旁瓣，其中通过尖峰滤波法压缩后主瓣宽度可达0.2 mm，峰值旁瓣水平可达-55.0 dB 的结论。最后，利用自行搭建的超声内镜成像平台对靶线样品进行环扫成像，成像速度25 f/s，图像尺寸1 024 pixels×1 024 pixels，证明了系统可行性的同时验证了以上结论的正确性。
超声 内窥成像 内镜 脉冲压缩 旁瓣抑制 ultrasound endoscope endoscopic imaging endoscope coded pulse compression sidelobe suppression
