雷达液位测量的精度分析及ZoomFFT算法的实现

文中首先介绍了线性调频连续波雷达（LFMCW）液位测量系统的基本原理,然后阐述了液位测量的精度及影响因素,接着给出了频率估计的方差Cramer—Rao下限。为了提高测量精度及分辨率,需对FFr运算完的频谱进行细化分析。常见的方法有Chirp-z变换、复调制ZoomF丌法等．本文给出了基于复解析带通滤波器的ZoomFFrr算法的分析过程,同时通过计算机用matlab仿真该算法,并在数字信号处理芯片上实现其在液位测量实际情况中的应用,本方法计算效率优越、分辨率高。     

局部背景变分迭代下的合成孔径声呐图像自适应均衡

针对合成孔径声呐图像存在的局部灰度畸变、对比度不高、目标被掩盖等问题,提出一种自适应均衡增强处理方法。首先,通过变分理论建立图像域非均衡时间演化模型;然后,利用声呐图像的局部信息及均衡时间演化过程中相邻时刻图像的差分关系,构建指数加权形式的均衡函数,并在迭代过程中进行权系数自动更新和背景分量估计;最后,通过背景均衡和动态范围调整得到均衡结果。实际数据验证和分析结果表明：均衡后的声呐图像背景变得更平整,对比度提高,目标与纹理得到增强,噪声等干扰也得到有效抑制;相较于对比算法,图像的局部均衡性、等效视数、峰值信噪比、局部结构相似性等均表现最优,实用性和有效性得到保证。     

利用DCT变换和分段量化的成像声纳实时处理系统图像数据压缩技术研究

成像声纳实时处理系统在某些应用场合下传输图像数据时需要进行压缩,如搭载成像声纳的半潜式航行器与母船之间无线传输声纳数据。针对该应用需求,提出了利用离散余弦变换(DCT)和分段量化的声纳图像数据压缩技术。该方法处理的对象是成像声纳实时获取的图像行数据。方法的实施步骤为,首先对行数据进行DCT变换,其次利用DCT的能量集中特性,对变换后的DCT系数进行截断处理,最后对截断数据进行分段量化处理,进一步提高压缩效率。在显控端利用相逆的过程进行解压处理,实现成像结果的实时显示。对实际的声纳图像数据进行了处理,验证了方法的有效性。      

合成孔径声纳重叠相位中心与惯性导航系统联合估计运动误差算法

为降低运动测量系统复杂度、提高运动误差估计精度,使用回波数据与惯性导航系统(INS)数据两种数据源联合估计合成孔径声纳的运动误差,形成一种基于重叠相位中心(DPC)算法和INS的DPC联合INS算法。利用回波的多子阵空间互相关矩阵估计声纳的前向速度,结合INS姿态角解算出DPC方法下的三向速度,采用卡尔曼滤波算法融合DPC算法的三向速度与INS的三向加速度,输出声纳速度的最优值,从而计算运动误差。湖试数据处理结果表明：DPC与INS联合算法相比于传统的DPC算法,融合了INS的加速度数据,使速度曲线变得更加陡峭,增加了细节信息,提高了声纳速度估计的准确性;经过运动补偿后,图像质量得到提高,目标散焦和重影的现象均得到改善。     

外墙保温技术的应用

为节约能源我国在热工设计方面做出了强制性规定，外墙保温技术的应用正在普及。结合工程实际介绍了外墙保温技术的应用及实际效果。     

大测绘带合成孔径声呐斜距向分段运动补偿分析

运动误差是限制合成孔径声呐实现高分辨率成像的重要因素。对运动误差在斜距向空变性特点进行分析,研究斜距向分段策略,提出适用于大测绘带合成孔径成像声呐的斜距向非均匀分段补偿方法。沿地距向对回波数据均匀分段,借助距离压缩效应可得到斜距向的非均匀子段,顺应运动误差“先快后慢”的空变规律,实现更准确的误差补偿。仿真结果表明,经过非均匀分段补偿后,目标方位向峰值旁瓣比降低,目标与背景的对比度增强,远近目标聚焦差异性减弱。斜距向非均匀分段补偿方法通过区别处理空变程度不同的远近距离处的回波数据,对大测绘带合成孔径声呐在近距处的成像结果改善尤其明显。      

合成孔径声纳图像纹理分类

纹理是图像的重要特征。合成孔径声纳图像中,水底展示出了丰富的纹理。纹理分析在声图处理中有多种用途,具有重要意义和研究价值。本文比较了不同的纹理描述方法应用与光学图像与声图中时的性能。使用基于支持向量机的主动学习方法,降低了人工标签的工作量。     

视觉传感机理与数据处理进展

传统视觉感知以RGB光学图像和视频图像为主要数据源,借助计算机视觉的发展取得了巨大成功。然而,传统RGB光学成像也存在着光谱、采样速度、测量精度、可工作条件等方面的限制。近年来,视觉感知的新机理和新数据处理技术的迅速发展,为提升感知和认知能力带来了重大机遇;同时,也具有重要的理论价值和重大应用需求。本文围绕激光扫描、水声声呐成像、新体制动态成像、计算成像、位姿感知等研究方向,综述发展现状、前沿动态、热点问题和发展趋势。当前,在视觉传感研究领域,国内研究机构和团队在数据处理和应用方面取得了显著进展。整体上,国内依然要落后于欧美日等先进国家,尤其是在相关硬件的研制方面。最后,给出了发展趋势与展望,以期为相关研究者提供参考。     

合成孔径声呐并行实时处理研究

该文论述了合成孔径声呐(Synthetic Aperture Sonar,SAS)系统的图像重建算法选择、参数选择和并行处理方式,并提出一种基于 SHARC信号处理机 SAS实时成像实现方法,结合自行研制的原理样机中信号处理系统特点,采用两级流水线:第一级利用空间采样间隔时间做序贯处理,完成正交解调、脉冲压缩功能;第二级采用批(帧)处理完成方位聚焦。两级流水线,仅用一级(第二级)的时间开销,就完成了图像重建。为满足实时性要求,两级都采用了并行处理。