干涉成像光谱仪切趾函数对复原光谱的影响分析

随着搭载干涉成像光谱仪HJY20-1-A的我国环境与减灾遥感卫星HJ-1A即将发射,我国干涉光谱成像研究也从实验室开始走向实用化.在干涉光谱成像过程中,切趾函数处理是干涉成像光谱仪光谱复原过程中的一个重要环节,对复原光谱的精度有着极其重要的影响.根据HJY20-1-A的参数设置,文中首先模拟了24种典型地物对应于HJY20-1-A和其它最大光程差设置的干涉成像光谱仪数据,在不同切趾函数作用下的复原光谱,结果表明Hanning函数是其中最有效、最为稳定的切趾函数,同时发现切趾函数的应用虽然可以提高复原光谱的精度,但与真实光谱仍存在一定差距,尤其对应HJY20-1-A,复原光谱的精度更加有限.在以上分析基础上,提出了基于仪器线型函数标准化的光谱复原改进算法,实验结果证实了该方法可以显著提高复原光谱精度,尤其适用于最大光程差较小的空间调制型干涉成像光谱仪.最后,就HJY20-1-A复原光谱对3种典型植被指数求解,进一步证明了该方法的有效性.     

干涉型红外光谱仪的光谱复原

利用希尔伯特-史密特定理解积分方程能得到高分辨率复原光谱。当光谱分布波数范围较大时,将其分为几个小区域,适当选取参数,可大大减小计算点数(～41);当反射率随波长改变时用修正的希尔伯特-史密特定理能进一步减少计算机时间和容量。     

弹光调制干涉具干涉数据的获取及光谱复原

为了获得弹光调制干涉具干涉信号的频谱,需进行光谱反演,但因其相位是非线性的,直接采用快速傅里叶变换反演光谱会导致光谱严重失真,因此提出采用非均匀快速傅里叶变换算法对干涉数据进行光谱反演的方法。首先采用基于高速数据采集卡PCI-5122设计的虚拟示波器获取652.6nm激光经弹光调制干涉具的干涉数据,然后在MATLAB环境中对干涉数据进行光谱反演,得到了相应的频谱信息。结果表明,对采集的652.6nm激光波长测量误差小于1nm,谱线位置误差小于0.1%,验证了该算法在弹光调制非均匀干涉数据光谱反演的可行性,这对弹光调制高性能傅里叶变换光谱仪的设计有借鉴应用价值。     

单边干涉图相位校正技术与关键问题

基于傅里叶变换红外光谱仪干涉图的单边过零采样和非对称性,对Forman卷积法干涉图相位校正方法进行分析和改进。针对Forman卷积法相位校正过程中需卷积运算,硬件实现难的问题,应用三个快速傅里叶变换(FFT)运算实现线性卷积,节省运算时间。并通过仿真分析了小双边数据量、切趾函数、多次相位校正等对干涉图相位校正效果的影响。在以500K的红外黑体为辐射源,获取红外光谱范围的大气吸收谱实验中,通过HgCdTe点探测器获取单边过零干涉图,采用改进的Forman法对干涉图进行相位校正和光谱重建,经标定、归一化后的复原光谱,光谱分辨率为4cm-1,波长误差比较小,有比较高的准确度。     

像面干涉成像光谱技术中的复原方法

与传统的干涉成像光谱技术相比,像面干涉成像光谱技术具有高光通量、高光谱分辨率、高目标分辨率等优点。在介绍像面干涉成像光谱技术的基本原理基础上,提出了通过推扫横向剪切分束器对目标进行探测的方法,省去了传统推扫方法中提取物点干涉信息时的图像配准过程。研究了信息处理中去直流项、切趾等预处理问题,分析了相位误差校正方法及各种方法的优缺点。搭建Sagnac型像面干涉成像光谱实验装置进行了光谱重构实验,复原了被测光源的光谱曲线,并复原了探测目标在各个谱段的光谱图像。     

干涉合成孔径雷达多层次数据仿真

为了对干涉合成孔径雷达（InSAR）系统研究提供数据源,提出了一种InSAR多层次数据仿真器（包括原始信号级（RSL）、单视复图像级（SIL）和干涉相位级（IPL））,该仿真器能同时适用于星载和机载合成孔径雷达（SAR）/InSAR数据仿真,并针对雷达后向散射系数在InSAR中的应用作了一定的改进。对每一层次InSAR数据仿真实现进行讨论：对于RSL仿真,通过利用信号生成的对称性,基于CPU的多线程处理和基于图形处理单元（GPU）的超线程处理等手段,大大提升原始回波生成速度;对于SIL仿真,提出了一种快速有效的InSAR复图像生成方法;对于IPL,提出了一种由几何去相关而引入的相位噪声模型。最后,实验结果证实了理论分析的正确性。     

基于改进切趾函数的Fourier 光谱仪光谱复原效果的提高

为校正Blackman Harris切趾函数在Fourier变换光谱仪切趾处理过程中主瓣宽度过宽的缺点,提出了一种改进的Blackman Harris切趾函数。首先介绍了干涉图切趾的基本原理,然后增加可调参数m ,引入Chebyshev函数对Blackman Harris切趾函数进行改进,并通过幅频响应曲线对比了改进前后2种切趾函数的性能;最后利用Matlab仿真分析改进的切趾函数与几种典型函数的光谱复原效果。仿真结果表明,改进的切趾函数不仅在主瓣宽度特性上有所提高,而且旁瓣衰减可调节,工程使用更加灵活。     

相移干涉计量中相移器的原路相干相位检测标定

介绍一种原路相干相位检测的标定方法,该方法具有很高的精度,对相移器的线性没有特别要求,相移器的标定与使用是同一光路,消除了标定光路与使用光路不同所带来的误差     

干涉合成孔径雷达数据处理实现方法

本文提出了干涉合成孔径雷达(INSAR)从SAR单视复图像到非模糊相位图的一种实用数据处理方法。详细讨论了其中的去平地相位、相位图噪声抑制、相位展开等的实现方法。并用ERS-1/2的真实SAR图像数据验证该方法的有效性。     

基于多分辨率分析的光谱信号处理方法

本文介绍了一种基于子波变换的光谱信号处理方法,论述了离散二进子波变换的快速算法。利用子波变换的多分辨率技术,达到信号滤波,数据压缩,去除低频扰动等目的。用本文方法,对野外实测光谱数据进行了识别检验,结果表明,该方法是十分有效的。     

基于稀疏迭代协方差估计的缺失数据谱分析及时域重建方法

应用于缺失数据恢复的迭代自适应方法(IAA)被证实可利用20%的有效数据估计信号参数,并能高精度恢复缺失数据,优于经典GAPES方法,但当缺失数据超过80%时其数据恢复性能迅速下降。该文基于稀疏迭代协方差估计提出一种新的缺失数据谱分析方法(M-SPICE)及针对该方法的缺失数据修正时域重建方法。该方法将加权缺失数据协方差拟合代价函数转换为凸优化问题,构造循环最小化器保证缺失数据参数估计的全局收敛特性,通过对缺失数据估计算子的更新实现了时域重建方法的修正,使其在有效数据功率谱欠估计的情况下获得更高的数据重建精度。仿真实验表明无论是数据块缺失还是任意缺失,该方法均能够利用更少的有效数据进行谱分析,并重建大比例缺失数据。     

温室气体监测仪星上光谱定标及不确定度分析

大气主要温室气体监测仪(greenhouse gases monitoring instrument, GMI)采用空间外差干涉技术,能有效探测759~2058 nm波段大气高分辨率吸收光谱信息。星上定标是GMI光谱图像数据定量化应用的基础,在阐述了GMI成像和光谱定标原理的基础上,探讨了星上光谱定标方法,确定了外部光源特征谱线法的星上光谱定标方案。通过对模拟数据的计算,进一步分析了定标不确定度,得出星上光谱定标不确定度为0.030 nm。定标结果显示定标不确定度主要受定标光源不确定度,以及回归不确定度影响,该方法满足仪器的定标要求,为大气主要温室气体的定量化反演提供了依据。     

相控阵雷达数据率参数分析

研究了相控阵雷达数据率参数随着所测目标距离不同而产生的变化情况。相控阵雷达一般工作在边搜索边跟踪的状态，其数据率可分为搜索数据率和跟踪数据率。本文以卡尔曼滤波跟踪算法为例，重点讨论了跟踪数据率随采样时间和所测目标距离的变化趋势。进行了计算机仿真，实验结果能够反映出相控阵雷达数据率参数的特点。     

混合信号系统非均匀抽样信号的分析和重构

混合信号系统的非均匀采样信号的重构算法是信号处理领域的一项重要研究内容。由于采样间隔是不均匀的,传统的Shannon采样定理己经不再适用,这就要求提出一些有效的算法来解决这个问题,已有的解决办法大多都是利用插值和迭代。通过使用一个多速率滤波器组,可以分析非均匀抽样信号的数字谱并且重建出均匀抽样序列,并通过计算机仿真验证了算法的正确性。该重构算法在工程实际中具有应用价值。     

相控阵天线的互耦和近场校准

本文在分析相控阵天线近场特性的基础上,根据信号子空间的基本理论,结合模拟退火算法,提出了一种利用近场辅助源估计相控阵天线互耦系数的方法.大量的计算机仿真结果表明,本方法使用校准源少,校准源到天线阵距离近,算法稳健,即使在雷达工作、并且存在其它未知信号时,也能准确估计出天线阵的互耦系数.     

相控阵雷达噪声干扰博弈分析

针对传统基于博弈论的干扰决策方法先验知识依赖性强、博弈过程理想、实战指导性差、决策结论粗糙的问题,文中提出了一种全新的博弈论分析方法。首先构建了能够体现博弈结果的博弈盈利函数,随后利用闭合分析和蒙特卡洛实验两种方法全面分析了噪声干扰与相控阵雷达之间的博弈过程,最后结合实例对所提方法进行了运用,分别给出了噪声干扰和相控阵雷达的博弈最优策略,证明了所提博弈分析方法的有效性和实用性,为博弈论在雷达对抗领域应用提供了一个新思路。     

射频干扰对消技术抗单音干扰性能分析

传统的抗射频阻塞干扰方法会引起有用信号的畸变,同时仅部分抑制了射频阻塞干扰。为了解决这些抗干扰方式存在的不足,提出了一种解决方案射频干扰对消,给出了射频干扰对消抗阻塞干扰的实现方法,并对其抗单音干扰的性能做了计算仿真。结果表明,采用射频干扰对消技术后,在Eb/N0相同的条件下,干信比在10~30dB范围内,对误码率没有影响。     

Evaluating the Efficiency of Mobile Content Companies Using Data Envelopment Analysis and Principal Component Analysis

This paper evaluates the efficiency of mobile content firms through a hybrid approach combining data envelopment analysis (DEA) to analyze the relative efficiency and performance of firms and principal component analysis (PCA) to analyze data structures. We performed a DEA using the total amount of assets, operating costs, employees, and years in business as inputs, and revenue as output. We calculated fifteen combinations of DEA efficiency in the mobile content firms. We performed a PCA on the results of the fifteen DEA models, dividing the mobile content firms into those having either ‘asset‐oriented’ or ‘manpower and experience‐oriented’ efficiency. Discriminant analysis was used to validate the relationship between the efficiency models and mobile content types. This paper contributes toward the construction of a framework that combines the DEA and PCA approaches in mobile content firms for use in comprehensive measurements. Such a framework has the potential to present major factors of efficiency for sustainable management in mobile content firms and to aid in planning mobile content industry policies.     

风云三号B星中分辨率光谱成像仪响应衰变分析

搭载于风云三号B星(FY-3B)的中分辨率光谱成像仪(MERSI)安装了由积分球和监视探测器组成的太阳反射通道星上定标器。本文分析了2010年11月 13日至2013年4月11日期间的星上定标数据,评估了FY-3B星上定标器和MERSI的响应衰变情况。结果表明,星上定标器的输出和MERSI的响应均存在衰变,且衰变程度与波长有关。星上定标器除通道1(470nm)年衰变率超过7.0%外,其余通道年衰变率小于5.0%。MERSI 470-565nm等短波通道衰变较大,年衰变率超过10.0%;长波通道衰变较小,年衰变率小于4.0%。