一种热敏电阻红外探测器低频噪声测试系统

红外探测器是卫星姿态测量系统的关键元件,其质量决定整个卫星姿态测量精度;针对负温度系数热敏电阻型红外探测器,在详细讨论其低频噪声种类、产生机理及理论模型的基础上,研究了其低频噪声的测试方法,基于虚拟仪器技术,建立了探测器低频噪声测试系统;对比测试结果表明,该测试系统精度在5％以内(以Aglient动态信号分析仪测试结果为基准);采用该系统对航天型号用探测器多次老化前后的测试结果表明:低频噪声参数的变化与电阻值的变化具有相同的趋势,但前者明显高于后者(40次热循环后电阻变化2％、1/f噪声幅值B变化27.8％、转折频率fc变化50.3％);研究结果将为热敏电阻红外探测器低频噪声筛选参量的确定提供实验平台及理论依据.     

基于Measurement Studio的红外探测器动态响应测试系统

介绍了基于Measurement Studio的红外探测器动态响应测试系统的开发,详细介绍了系统软件设计和Measurement Studio在仪器控制、图形显示方面的使用.该系统可以自动测试不同调制频率下红外探测器的电压响应率和探测率,能够快速准确地完成测试任务,满足了测试要求.     

基于IDL的红外探测器数据采集与处理系统设计

为了得到红外探测器探测到的图像信息,设计了红外探测器的数据采集与处理系统.根据红外探测器的数据格式,利用IDL设计了数据采集程序;利用红外探测器定标方式,把探测器输出量转换成目标物体的辐射量;把辐射量换算成图像灰度值,生成了原始的红外图像,实现了红外探测器数据的可视化,为红外探测器的应用提供了方便.实验结果表明:数据采...     

基于Camera Link的红外焦平面探测器的图像采集

红外焦平面探测器的不断发展,使得红外成像测温在诸多领域有广泛应用.红外图像采集存在数据量大、采样频率高等问题,针对FLIR公司的TAU336红外焦平面探测器,设计了基于Camera Link标准的高速红外图像采集系统.系统采用FPGA作为主控单元,详细讨论了FPGA逻辑控制系统设计中Camera Link接口技术、图像数据的高速缓存与显示技术等关键技术问题.实验结果证明,该系统结构简单、编程灵活,能够实现对被测物体进行长期观测的红外图像数据的采集.     

红外制导半实物仿真及目标模拟器研究

导弹仿真技术为红外制导导弹提供了一个精确、可控和可重复的试验条件,而半实物仿真作为仿真技术的一种,除了可以提高系统的研制质量以外,还可使无法准确建立模型的实物直接进入仿真回路,并可直接检验制导控制系统各部分功能.利用红外目标模拟器系统,可为导引头性能测试提供一种方便、可行、价廉的实验手段,可提供不同气象条件、不同背景下的不同目标的红外特征,以便较全面地测试导引头的各种性能,并可节省大量的实验经费.针对红外制导导弹的半实物仿真系统进行了概述,并结合具体示例介绍了红外制导导弹半实物仿真系统组成.详细论述了一种带一个目标和两个干扰的点源红外目标模拟器的原理与实现.     

有聚酰亚胺绝热层的新型非制冷红外探测器

提出了一种基于聚酰亚胺绝热层的新型非制冷红外探测器结构.该结构具有工艺简单、成本低廉、成品率高等优点.利用底部反射金属层可以提高红外吸收率;底层金属和有源层间的隔离层不仅可以减小器件热导,还可以和上层材料层构成三明治红外吸收结构,进一步改善红外吸收效果.对制备工艺进行了简单介绍,器件性能测试结果表明,该新结构探测器虽然和空腔结构探测器的探测率相当,但在工艺制备及成品率方面要优异得多.     

红外导引系统高低温跟踪性能测试技术

跟踪性能是红外导引系统的重要技术指标,随着使用环境的日益复杂,红外导引系统的高低温性能变得越来越重要;为保证产品质量,生产过程中必须加强对红外导引系统的高低温性能检测;利用先进的自动测控技术,外加红外目标模拟器、转台、通用标准设备、工控机等组成硬件系统,在专用测试程序的控制下,实现红外导引系统高低温跟踪性能的自动检测;实践证明,利用该技术的测试系统性能可靠,使用维护简单方便,极大地提高了产品的测试精度和效率,具有较显著的效益。     

红外成像系统噪声等效温差参数测试算法及应用研究

噪声等效温差(NETD)是表征红外成像系统灵敏度的关键参数,也是评估红外成像系统性能的重要参数之一,应用广泛。通过对红外成像系统3D噪声、信号传递函数(SiTF)、NETD等参数测试方法、算法和流程研究,给出一种基于视频文件的3D噪声离线对比测试方法和一种SiTF线性区自动判断计算斜率算法,在此基础上针对某型技术保障装备国产化光电检测平台开发了配套应用软件功能模块;实现了通过计算单位均方根噪声所对应的SiTF斜率值,分析得出系统NETD参数值的功能;以某型热像仪为被测对象,开展了测试结果重复性和一致性试验,并与I-SITE红外整机测试系统进行了对比测试;实验结果表明开发的NETD参数测试功能模块测试精度和重复性满足设计要求,具有较高实用价值,已进行了工程应用。     

铌酸锂晶片热释电红外探测器设计及性能测试

通过红外热释电探测器工作原理的分析,采用合适的半导体加工工艺将铌酸锂晶体母材减薄,并对减薄后铌酸锂晶片进行溅射、镀膜将其制成红外敏感单元。选用CMOS放大器与匹配的电阻、电容组成前置放大电路,对热释电信号进行放大和转换;根据红外光谱吸收原理,在敏感单元前封装了窄带滤光片从而提高了敏感单元选择吸收的性能。将敏感单元、前置放大电路和窄带滤波片三部分封装在一个壳体内,红外探测器制作成功。设计了信号调理电路,对从探测器得到的热释电信号进行二次放大和滤波;搭建了探测器响应测试系统,对探测器的性能进行测试,测试验证了该探测器设计的合理性。     

PN9000相位噪声测试系统扩频方法研究

在航天测控领域,相位噪声指标已成为系统性能的限制性因素,精确测量载波的相位噪声显得尤为重要;PN9000相位噪声测试系统可直接应用于相位噪声测试,具备测试灵敏度高、系统稳定、测试快速等优点;随着航天测控领域所用频率的不断提高,针对PN9000相位噪声测试系统基本配置的频率范围已无法满足测试需求的问题,为满足PN9000相位噪声测试系统扩频需求,文中提出基于相位检波器法(基本型)和基于中频相位检波器法两种扩频方法,并对两种方法进行原理分析和实验验证;根据实验结果,两种方法均能有效实现扩频功能,但在系统本底相位噪声及经费使用方面各有不同特点;文中提供的方法及实验数据,对PN9000相位噪声测试系统扩频升级及配件选购等具有很好的借鉴作用。     

Improved infrared small target detection and tracking method based on new intelligence particle filter

Track‐before‐detect algorithm based on the particle filter algorithm has the problems of low tracking precision, poor particles, and requiring a large amount of particles to be calculated in a low signal‐to‐noise ratio, which is difficult to meet the accuracy and speed required by the modern infrared search and tracking system. In this paper, an improved infrared small target detection and tracking method based on a new particle filter is proposed. This is where particles are used to represent an individual bat to imitate the hunting process of bats. By adjusting loudness, frequency, and impulse emissivity of a particle swarm, the optimal particle at that time is followed to search in the solution space. In addition, the global search and the local search can also be dynamically switched to improve the quality and distribution of the particle swarm. The performance of the proposed algorithm is tested in a simulation scene and the real scene of the infrared small target detection and tracking. Experimental results show that the proposed algorithm improves the performance of the infrared searching and tracking system.     

电液伺服阀动态特性测试及其小波消噪处理􀀂

从时、频域两个方面全面论述了电液伺服阀的动态测试原理 ,并采用小波消噪方法对测量过程中的高频噪声进行了去噪处理 ,提高了测试结果的精确性 .在自主研发的电液伺服阀性能测试虚拟仪器CAT系统上对国产FF10 2阀进行了动态性能测试 ,给出了小波消噪前后的特性曲线 .     

PHEMT电离辐照效应研究

对PHEMT的电离辐照效应进行了研究,通过测量辐照前后器件的I-V特性和低频噪声,发现辐照对PHEMT的性能影响并不明显.分析了PHEMT漏电流退化的机理以及其低频噪声的来源,发现异质结界面态是引起漏电流退化和产生较大低频噪声的主要原因,但辐照不会在异质结界面处引入大量的界面态,从而在微观上解释了实验结果.     

树状小波局部对比度与图像融合及性能评估

针对红外热成像中目标识别和跟踪的特点,提出了一种基于树状小波变换的局部对比度融合算法,首先采用多尺度树状小波变换的方法对已配准的源图像在相应的能量准则下进行分解,克服了小波变换的移变性;对于分解后的低频子图像采用加权平均的融合规则,对于高频子图像采用局部对比度量测的融合规则,融合图像既保持了源图像的细节信息,又滤去了红外成像中的各类噪声。采用交叉分辨力评价算子量测红外图像中目标与背景的衬比度;通过仿真及基于客观的图像融合评价标准,分别从信息熵、标准差、平均梯度和交叉熵四个参数对图像融合效果进行评估,证明了对于双波段红外辐射图像的融合,提出的融合算法优于小波融合算法、形态学区域分割融合算法。算法尤其适用于红外热成像系统的目标识别和跟踪。     

基于混合模型驱动的红外与可见光图像融合

为了解决红外与可见光图像融合中显著特征不突出、图像对比度低的问题,提出一种混合模型驱动的融合算法.首先,采用潜在低秩表示模型分别提取红外与可见光图像的基础子带、显著子带及稀疏噪声子带;其次,采用非下采样剪切波变换模型将基础子带分解为低频系数和高频系数,对低频系数采用字典学习和稀疏表示进行精确拟合,对高频系数采用局部窗口结合逻辑加权进行选择;再次,显著子带采用区域能量比阈值自适应加权法进行融合;最后,对融合后的低频系数和高频系数进行一级重建,得到融合基础子带,舍弃稀疏噪声子带,再结合融合显著子带进行二级重建,得到融合图像.实验结果表明:所提出算法能够得到蕴含丰富信息且较为清晰的融合图像,具有可行性;融合结果的对比度较高,目标轮廓显著,能够提升场景的辨识度,具有有效性.     

一种基于小波变换的红外导引头信号检测方法

针对某型号红外导引头信号的检测问题,提出了一种基于离散平稳小波变换的微弱脉冲信号检测方法.根据有用脉冲信号与噪声信号在频谱特性上的差异,对导引头信号进行多尺度的离散平稳小波变换,利用分解后得到的低频近似信号逼近信号中的低频噪声来滤出低频噪声的干扰,同时采用阈值去噪的方法处理信号中的白噪声.将该方法应用于仿真信号和真实导引头信号检测,仿真实验结果表明:该方法在有效克服传统离散正交小波变换去噪时容易产生的Gibbs现象的前提下,极大地提高了导引头信号的信噪比,增强了导引头的探测能力.     

Uncooled infrared detector based on silicon diode Wheatstone bridge

In this paper, uncooled infrared detector based on silicon diode Wheatstone bridge is studied. Four identical temperature sensing elements made of several diodes in series are designed and fabricated with 2 μm feature size, among which two of them are suspended over the substrate through supporting legs, while the other two are on the substrate. By connecting these four temperature sensing elements in Wheatstone bridge’s form, we expect to reduce output noise of the infrared detector for differential output. The tested noise of the infrared detector is 1.24 μV, which is reduced by 58 % comparing to the detector constructed by one suspended temperature sensing element of the Wheatstone bridge. The measured sensitivity and noise equivalent temperature difference (NETD) of the infrared detector are 7.90 μV/K and 0.16 K, respectively. This infrared detector has potential of reaching a NETD in the milli-Kelvin range by using CMOS process with better feature size and pixels containing two supporting legs instead of four supporting legs.

     

A temporal-analysis-based pitch estimation system for noisy speech with a comparative study of performance of recent systems

In this paper, a new system of pitch estimation is presented. The system is designed to be robust to challenging noise conditions. This robustness to the presence of noise in the signal is achieved by developing a new representation of the speech signal, based on the operation of damped harmonic oscillators (DHOs), and temporal mode analysis of their output. The resulting representation is shown to possess qualities that are only gradually degraded in the presence of noise. A harmonic grouping based system is used to estimate the pitch frequency. This method is easily extended to simultaneously track the pitch of more than one speaker. In a series of experiments the accuracy and noise robustness of the proposed system was compared with that of a number of prominent pitch estimation and tracking systems. The results show that the proposed system's overall performance is much better than any of the other systems tested, especially in the presence of very large amounts of noise. Furthermore, the proposed system is comparatively inexpensive in terms of processing and memory requirements.     

基于PERCLOS的汽车司机疲劳监控方法的研究

汽车司机疲劳驾驶是引发交通事故的一个重要原因,许多国家正积极进行疲劳报警器的研究。本文在比较各种疲劳的生理特征后采用PERCLOS,设计了一套红外采集系统减少环境的干扰,然后在红外序列图像中用差分法,圆频率滤波等方法提取脸部区域,定位眼睛,计算瞳孔的面积。实验结果显示该方法对光照以及司机脸部姿势的变化不敏感,定位准确,同时能够满足实时性要求。