阵列天线阵元位置误差的一种有源校正方法

针对等间距直线阵,在子空间基本原理的基础上结合遗传算法,提出了天线阵元位置误差的一种有源校正方法。其优点在于只需要一个校正信号源,而信号源的方向也不必准确已知,所以更加易于工程应用。由于充分利用了遗传算法的全局寻优特性,该方法收敛速度更快,而且适用于任意阵列形式。计算机模拟结果表明,采用该方法完成误差校正后,用MUSIC算法能实现对信号DOA较为准确的估计。     

基于子空间类法的阵列误差有源校正方法

针对均匀线阵提出了一种对同时存在阵元位置误差、幅相误差及阵元互耦的阵列进行校正的方法。该方法通过旋转阵列天线得到多个校正方位的样本数据,达到多个信源独立分时校正的效果,然后通过对空时矩阵进行特征分解,得到实际阵列流型的估计值,并构造代价函数,最后采用迭代算法同时估计出所有阵列误差参数,从而实现误差的校正。计算机模拟仿真及实际阵列天线的校正实验均验证了该算法对误差参数估计的有效性和校正方法的实用性。     

一种新的阵列误差有源校正算法

阵列互耦、幅相误差以及阵元位置误差的综合影响会严重影响阵列天线的测向性能．针对均匀圆阵,该文基于特征空间类方法给出了一种新的阵列误差有源校正算法．新算法是以交替迭代的方式给出,其目标函数建立在子空间基本原理的基础上,并且适用于多个校正源同时存在的情况．文中还给出了阵列误差参数估计唯一性的必要条件,仿真实验验证了新算法的有效性．     

基于先验信息的综合孔径辐射计误差校正方法

误差会严重影响综合孔径微波辐射计的成像性能,需要进行校正.但是,随着系统工作频率的提高和阵列尺寸的扩大,校正难度越来越大.文中提出一种基于先验信息的综合孔径微波辐射计误差校正方法.该校正方法包括一个基于先验信息的校正矩阵以及一种基于先验信息的CLEAN算法.首先,该校正方法将含有误差的系统响应作为先验信息构造校正矩阵,并校正得到初步的反演图像;然后,利用上述先验信息估计系统的阵列因子并代入基于先验信息的CLEAN算法,校正图像中剩余的误差.仿真和实验结果表明该校正方法能有效提高综合孔径微波辐射计的成像质量.该校正方法可以在图像反演过程中全面校正综合孔径微波辐射计的误差,降低对校正系统的硬件性能要求,适用于大阵列毫米波综合孔径微波辐射计的校正误差.     

阵列通道不一致性误差快速有源校正算法

针对阵列通道不一致性引起的幅相误差校正问题,基于多级维纳滤波器(MSWF),该文提出幅相误差快速校正的简化的多级维纳滤波器(SMSWF)算法。SMSWF算法利用校正源的方位和波形信息对阵列幅相参数进行估计,无需估计协方差矩阵和进行特征值分解,大大地减小了计算量,且具有与特征分解方法相同的幅相参数估计性能。研究发现,单个信源入射到阵列且信源波形已知时,SMSWF算法获得的信号子空间等价于特征分解法得到的信号子空间,这表明SMSWF算法能够替代特征分解法,从而极大减小基于特征分解法的信号处理方法的计算量。大量计算机仿真和消声水池试验验证了SMSWF算法的优越性能。     

阵列幅度/相位误差的有源校正新方法

实际应用中的阵列存在幅度/相位响应误差,往往导致阵列高分辨算法性能的下降。对此本文给出一种阵列幅度/相位响应误差的有源校正新方法,它基于子空间正交理论,通过对误差建模,将阵列校正问题转换成误差参数估计问题,并利用经典的Lagrange乘子法方便地得到最优解。另外,此方法只需要一个已知方位的校正源,计算简便,无需迭代,可用于阵元位置已知的任意形状的阵列,因此更适用于实际阵列安装应用前的校正。通过半消声室实验对16-元圆环形声阵列进行了测试和校正,数据处理结果表明,本文所提的校正方法能够准确地估计出各阵元幅度/相位误差,且校正前后MVDR (Minimum Variance Distortionless Response) 波束形成的性能得到明显提高。      

鱼眼图像的校正算法

基于鱼眼镜头的全方位视觉系统可应用在很多方面,如全视觉监视、机器人导航等。全方位视觉系统的标定和畸变图像的校正是至关重要的两个部分。本文给出了标定鱼眼图像中心和半径的方法,算法简单,易于用软件实现;并通过实验说明它们的有效性;然后用标定得到的参数进行校正。鱼眼成像规律常被用于鱼眼镜头设计。本文推导出校正模型,基于这些校正模型得出了组合校正模型,并通过实例验证了这种组合校正模型的正确性和有效性。     

一种新的阵列天线校正方法

基于特征值分解的高分辨率DOA估计算法,如MUSIC算法,在理想阵列条件下,性能很好,但是对噪声扰动和系统误差都很敏感,噪声扰动和系统误差会严重恶化这一类算法的性能,使其分辨率下降。本文提出一种基于MUSIC算法的阵列校正方法,它仅仅需要在阵列周围满足远场条件的地方布置几个RF信号源,不需要知道信号源的方位角。仿真结果证明,这种方法行之有效。     

一种新的综合孔径辐射计误差校正方法

综合孔径辐射计误差会严重影响系统的性能。文中提出了一种新的接收机误差校正方法。该方法包括一个校正矩阵和一种自动校正通道频率响应变化的方法。校正矩阵通过测量系统天线范围内的冲击响应得到。除了基线消条纹误差,该校正矩阵可以在图像重建过程中校正其他的接收机误差。自动校正方法则可以校正通道幅度和相位的时变误差。该方法能简化校正的步骤,减小了校正系统引入的额外误差。仿真结果表明,该校正方法能很好地改善综合孔径辐射计的成像质量。     

基于空域稀疏性的方位依赖阵列误差校正算法

针对方位依赖阵列误差的校正问题,通过引入少量精确校正的辅助阵元,该文给出一种基于空域稀疏性的方位依赖阵列误差校正算法。将受方位依赖阵列误差扰动的阵列流型表示为理想情况下的阵列流型与幅相误差系数矩阵的乘积形式。同时利用接收信号的空域稀疏性,对接收信号进行稀疏表示,将阵列误差自校正问题转化为一个二元最优化问题,再通过交替迭代的优化方式求得两个优化变量的最优解,从而实现了信号方位与方位依赖阵列误差的联合估计。该文所提算法相比于已有算法性能提升明显,参数估计性能优于传统算法且接近参数估计的Cramer-Rao下界,仿真实验也验证了算法的有效性和优越性。     

周期两点定标微波辐射计原理研究

根据热辐射理论,任何温度处于绝对零度以上的物体都存在热辐射。通常用亮度温度来表征物体的辐射强度,其取决于物体本身的几何特性与介电特性。微波辐射计是用于测量物体微波辐射能量的被动遥感仪器,在军事、环境科学上都有重要的作用。阐述了微波辐射计的定标原理,介绍了周期两点定标方法,并简要描述了某毫米波成像辐射计的结构组成和工作原理。     

遥感影像配准方法的研究和应用

图像配准是图像处理的基本任务之一,用于将不同时间、不同传感器、不同视角及不同拍摄条件下获取的两幅或多幅图像进行（主要是几何意义上的）匹配。它是一个把两幅图像对齐到同一个坐标系下以分析其间细微变换的处理过程。实现图像配准主要有空间域方法和频率域方法两类。针对对序列遥感影像的处理,实现了这两类方法中各具代表性的算法,并在这个过程中根据实际情况做出剔除外点的提纯决策和特定倍数的区域傅里叶变换,然后进行比较。实验表明,频率域方法能取得更精确的配准结果。最后,结合实验结果对空间域算法进行了分析,得出了结论。     

复合负反馈技术在宽带有源微波冷噪声源中的应用

针对C波段宽带有源微波冷噪声源设计中输出低温噪声性能与工作带宽的矛盾,文中选用Avago公司的ATF38143型GaAs基赝掺杂高电子迁移率晶体管(pHEMT)设计了一款C波段宽带有源微波冷噪声源。采用串、并联负反馈电路拓扑结构,在保证低温噪声输出性能的同时提升了工作带宽,其中心频点为6.95 GHz,工作带宽为1.3 GHz,相对带宽为18.7%,常温条件下带内输出最低噪声温度为141.62 K,工作频段可覆盖C波段微波辐射计中心频点为6.60 GHz、6.93 GHz、7.30 GHz的三个通道。     

聚类分割的交互式遥感热红外图像模糊增强

交互式遥感热红外图像在边缘区域的像素呈现较强交互干扰,缺少必要区分过程,导致增强后的交互式遥感热红外图像视觉效果差、抗噪性能差、增强效率低。提出基于聚类分割的交互式遥感热红外图像模糊增强方法,采用模糊C均值聚类算法,对交互式遥感热红外图像聚类分割处理,对边缘区域特殊及弱小交互目标分割,进一步区分交互区域的干扰,缩短后期增强所用的时间。采用中值滤波方法去除交互式遥感热红外图像中存在的噪声,结合Sobel算子和二阶微分算子的拉普拉斯算子对去噪后的交互式遥感热红外图像进行锐化处理,通过图像去噪和图像锐化实现交互式遥感热红外图像的模糊增强。仿真实验可知,所提方法进行交互式遥感热红外图像模糊增强所获取的图像清晰度较高、抗噪性能较佳、增强效率较高。     

基于小波域自然影像统计特性的无参考遥感影像质量评价

遥感影像的获取往往受到模糊和噪声的共同影响,使得遥感影像的降质难以归到某一单一降质方式,从而给遥感影像的评价带来困难。在遥感影像小波域统计特性,即子带系数均值呈近似线性关系的基础上,通过对噪声、模糊对影像此线性关系的影响方式及破坏程度的定量分析,来判定影像的噪声和模糊强度,最后,利用二者的加权和作为遥感影像的最终质量评价指标。实验表明,与峰值信噪比指标PSNR相比,该文指标与结构相似性指标SSIM具有更好的一致性,对噪声影像、模糊影像以及同时存在噪声和模糊的遥感影像能够进行有效的、准确的评价。     

影像配准中遥感影像库的应用

在目标变化检测和识别过程中,影像的高精度配准是极为重要的环节,它直接决定了变化检测和识别的成败,然而配准过程中参考影像的获取和配准控制点的提取一直是工程实践中的难点;以遥感影像库为配准参考影像,提取配准控制点,对系统内部处理的遥感影像进行精确配准,很好地解决了不同分辨率参考影像的获取和有效控制点的提取,并使待配准影像和影像库数据获得一致的地理坐标系统,能取得较好的效果。     

一种基于k均值的多相位水平集遥感图像分割方法

针对遥感图像的特点,本文提出了一种基于K-均值与改进的多相位水平集模型结合的新方法。相比于传统的水平集模型,改进模型在能量函数中考虑了图像的面积、梯度信息和边缘检测。图像的梯度信息可以克服分割中存在的边缘定位的不准确,边缘检测可以在曲线衍化过程中更好的保持边缘信息。为了加快边缘的收敛速度,避免陷入局部最优,本文提出先对图像进行中值滤波来平滑图像和消除部分噪声,然后利用K均值进行聚类得到明显的特征差异。接着用Sobel算子进行梯度重建,然后用改进的多相位水平集模型进行分割。实验结果显示本文的算法对于遥感图像的分割在时间和精度上都有较好的效果。     

比值辐射计辐射响应特性

比辐射星上定标器以太阳照射的漫反射板为参考光源,通过比值辐射计对漫反射板在轨衰变进行修正,实现光学遥感器的绝对辐射定标及长期稳定性监测。比值辐射计辐射响应特性是影响在轨定标精度的主要因素之一。对比值辐射计辐射响应特性进行了评估,获取了绝对响应度,并测量了响应非线性、非稳定性。结果表明绝对辐射响应度定标合成不确定度优于2.88%,非线性优于0.93%,非稳定性优于0.52%,满足在轨定标应用需求。     

紫外可见NMOS线阵图像传感器量子效率的定标研究

作为一种新型紫外可见线阵图像传感器,紫外可见NMOS已经应用于国外的空间遥感探测中,但是目前在国内相关研究甚少。在紫外可见波段针对NMOS的重要光电性能参量量子效率进行了定标研究,为NMOS线阵图像传感器在紫外空间遥感探测的应用奠定了基础。基于美国标准技术研究院(NIST)标定的标准探测器,构建了一套NMOS量子效率高精度定标系统。在250~700 nm波段范围内,通过直接标定NMOS入射窗口处接收到的光子数,结合NMOS信号处理及读出单元得到NMOS的响应电子数,标定其量子效率。结果表明NMOS线阵图像传感器的量子效率在紫外波段达到34%@275 nm,在可见波段达到80%@550 nm。通过不确定度分析,量子效率的测量不确定度为2.5%。     

利用野外光谱辐射计传递实现太阳辐射计绝对辐射定标

随着遥感技术的不断发展和进步,人们对遥感观测仪器精度的要求也越来越高,而对仪器进行响应度定标是提高观测仪器输入、输出精度的重要保证。主要介绍了一种利用光谱辐射计传递实现太阳辐射计实验室定标的方法,这种方法能够比较精确地对太阳辐射计进行有效的定标,得到精确的响应度比例系数,同时定标原理简单,定标方法十分方便,便于在实验室中进行。