激光脉冲水下时域特性的蒙特卡罗模拟

基于蒙特卡罗方法定量分析了光子在目标平面上的时间分布和光子在机载雷达处的时间分布.对于目标平面处接收到的光子时间分布,光子的峰值时间随目标深度的变化关系近似呈现线性的变化规律,而归一化光子数目随目标深度的变化关系近似呈现负幂指数的变化规律.对于光子返回机载雷达处的时间分布,研究发现随着风速的增加,机载雷达接收到的归一化光子数目逐渐减少;而当风速增加到一定程度,这一影响变得不再明显.     

基于蒙特卡罗方法的激光探测系统可靠性分析

为了实现对激光探测系统可靠性的分析,分析了蒙特卡罗数值计算方法在计算机模拟应用中的特点,利用其在求解高维问题方面的敏感性,对脉冲体制激光探测概率、虚警概率进行仿真的同时,利用概率统计的方法推导了激光探测概率和虚警概率的数学模型.实验结果表明,建立的探测概率、虚警概率模型可以有效地反映脉冲体制激光探测可靠性.     

海洋上行激光通信的蒙特卡罗模拟

将潜艇作为高斯分布激光源,通过蒙特卡罗方法数值模拟,研究了海洋上行激光通信中潜艇深度和风速对接收光子数目,空间分布及相对能量径向分布的影响。模拟结果显示,在相同风速条件下,随着潜艇深度的增加,接收光子数急剧下降,并且只在潜艇深度较浅时,接收平面上的光子分布才接近高斯分布。潜艇深度一定时,风速对接收光子数目以及接收光子的空间分布影响不大。风速一定时,对于相同的相对能量,潜艇深度越低,对应的区域半径越小,而相同潜艇深度时,风速对接收平面处光子相对能量径向分布的影响并无明显规律。     

用蒙特卡罗法研究波动水表面对机载海洋激光雷达水下光束质量的影响

利用蒙特卡罗(Monte Carlo)方法对机载海洋激光雷达探测过程中,透过波动水表面向下传输的激光束质量受波动水表面影响的程度进行了模拟计算,并给出了定量结果和定性结论。为了获得水下传输的激光束质量相关数据,在传统的蒙特卡罗模型中引入了波动水表面影响模型和接收平面能量分布计算的功能。通过模拟计算,得到了不同海面风速条件下机载海洋激光雷达发出的高斯光束透过波动水表面后在接收平面上的能量分布,得出了随着海面风速的增加,高斯光束的光束质量不断下降,机载海洋激光雷达探测效果不断变差的结论。     

基于修正蒙特卡罗方法的光脉冲传输模拟

针对现有的蒙特卡罗(Monte Carlo)法在模拟光脉冲传输时没有考虑大气-海水界面的边界条件,对经过介质界面以及到达接收平面的光子提出了修正的Monte Carlo方法,对到达水下接收平台的光脉冲传输多径时间延迟和光斑分布进行了仿真研究。光传输模拟结果表明,使用修正的Monte Carlo方法考虑了边界条件的影响,减少光脉冲传输仿真的误差。     

机载蓝绿激光水下目标探测技术的现状及前景

海洋中存在一个类似于大气中存在的透光窗口，即海水对波长在0.47～0．58μm波段内的蓝绿光比对其他光波段的衰减要小很多，可以用于水下目标的测量和通信。介绍了机载蓝绿激光水下目标探测技术的原理，探讨了蓝绿激光水下探测技术在军事和民用两方面的重要应用，全面描述了目前世界上已经出现的机载蓝绿激光水下目标测量系统的技术指标，并预测其未来的发展趋势。     

激光脉冲水下传输时域展宽的蒙特卡罗模拟

建立蒙特卡罗模型模拟光子的水下传输,研究了激光脉冲水下传输后时间扩展特性,分析了传输距离、光接收面尺寸等系统参数以及海水介质不对称因子、海水有效衰减系数等水质条件对脉冲时间扩展特性的影响,模拟结果表明:传输距离越大,激光脉冲的时间宽度越宽;光接收面积越大,脉冲时间扩展越严重;海水的前向散射性越强,脉冲的时间宽度越窄;海...     

机载激光探测水下目标中磁场对偏振激光的影响

采用偏振激光代替原来的激光脉冲进行水下目标探测,不但可以压缩回波信号的动态范围,减少水面回波的影响,同时不增加新的信息可探测性。本文研究地磁场和目标磁场对偏振激光的影响,并试图从中获得识别目标的参数。     

水下隐身动目标激光与偏振红外探测技术研究

为解决水下隐身动目标声探测与识别难度大的问题,根据水下动目标运动形成的尾流、尾迹、引起的海面温度变化特征,提出了以低轨卫星为平台,运用红外偏振尾流探测水下目标尾流的方法,结合激光动态深度测量技术和偏振激光探测技术,实现对水下隐身动目标探测与识别。     

水下目标激光周向扫描探测模型与仿真分析

蓝绿激光在水下目标精细探测中具有重要的应用前景。基于端面圆周的快速数值遍历算法,通过建立扫描光束与运动目标的交会方程,对水下目标的激光扫描探测过程进行了数值建模。结果表明:目标穿越光束扫描区的最短时间并非出现在迎头相遇的交会情况中。其次,通过采用蒙特卡罗模拟,仿真分析了脉冲频率、扫描频率、扫描半角以及目标距离对探测概率的影响,并得出扫描参数的最优设计。文中建立的数值模型可为水下激光探测系统的合理设计提供理论依据。     

基于蒙特卡洛方法的频谱能量检测研究

频谱传感是下一代无线通信网络的基础。基于蒙特卡洛方法,建立了频谱能量检测的数学模型,仿真了典型信道条件下频谱能量检测的性能,并分析了相应信道条件下虚警率、信噪比、检测时间与检测率之间的关系,以及Log-Normal信道下标准差对检测率的影响。结果表明:仿真结果与理论一致,增加观察时间、提高信噪比或采用分集技术都有利于提高检测率;与理论方法比较,蒙特卡洛方法具有通用性,适用于更复杂的信道情况。     

测最不确定度的评定中的蒙特卡罗方法

该文介绍了蒙特卡罗法以及不确定度问题,当采用不确定度传递律进行测量不确定度评定（GUM方法）有困难或不方便时,蒙特卡罗法是实用的替代方法。     

烟雾粒子的识别及其激光散射特性的蒙特卡罗模拟

提出了一种基于粒子激光散射的多传感器阵列的烟雾识别系统 ,描述了用蒙特卡罗模拟烟雾粒子散射特性的一般方法 ,模拟并验证了在不同粒径、折射率和入射角情况下烟雾粒子散射光强的角分布情况 ,模拟结果和理论分析吻合得很好     

基于蒙特卡罗法的测绘相机标定误差分析

针对测绘相机坐标系与其立方镜之间关系的标定方法,建立了两坐标系间的转换矩阵,分析了在测量中引起的误差源,并基于建立的数学模型,利用蒙特卡罗法对这些误差进行了精度分析.使用Matlab进行了相关模拟与解算,给出了误差分析结果及误差曲线,得到了各误差在整个误差链中的权重,为后期实验打下了基础.误差分析结果表明,该方法的标定精定可以满足总体标定要求,具有实用价值.     

一种目标跟踪滤波的新方法

对于目标跟踪系统,当观测不确定性相对系统不确定性较大时,如果采用EKF,UKF算法,由于概率密度函数(PDF)由高斯分布近似使真实的分布结构扭曲,导致系统性能下降或发散,采用粒子滤波时,因为系统不确定性相对观测不确定性较小,所以重采样会使粒子间的独立性消失,导致系统性能下降。为了提高目标跟踪的精度,该文给出一种SMCEKF及SMCUKF滤波算法,在SMC(Sequential Monte Carlo)算法中分别引入EKF及UKF,由独立滤波器更新和传播的随机采样点和相应权重来表示状态的PDF,由于初值和滤波都是独立的,所以确保了表示PDF的随机样值的独立性,在滤波器个数较少、计算量较小的情况下使滤波性能得到提高。文中给出了理论分析和仿真实例证明算法的有效性。     

Monte Carlo Simulation of Impurity Scattering Effect in Resonant-Phonon-Assisted Terahertz Quantum-Cascade Lasers

通过蒙特卡洛方法研究了基于共振声子散射的太赫兹量子级联激光器中杂质散射对激光器性能的影响.使用单子带静态屏蔽模型来处理电子与杂质的散射过程.发现电子与杂质的散射为电子在有源区中的注入和抽取过程提供了另外一个通道.这一过程可以影响电子在不同子带的占据数以及器件的电流.所以,在考虑基于共振声子散射的太赫兹量子级联激光器中的电子输运过程时,需要包含电子与杂质的散射过程.     

基于蒙特卡罗法的虚拟仪器测量不确定度应用

本文把蒙特卡罗法应用于虚拟仪器测量不确定度评定中,对今后虚拟仪器精度领域的研究是一个借鉴。对虚拟仪器的测量不确定度进行评定和验证是个极其重要的问题,采用蒙特卡罗法重要思想就是,确定一个统计量,其数学期望正好等于所要求的值,样本方差等于理论方差的估计值。