纠缠态量子探测系统的恒虚警检测方法研究

纠缠态量子探测是将量子力学与信息科学相结合,应用在目标探测领域的一种新技术,其在灵敏度、抗干扰能力等方面具有突破传统探测技术的潜力.在雷达探测领域,恒虚警检测是一项具有重要的意义和应用价值的技术.然而,对于纠缠态量子探测系统中恒虚警检测方法的研究还没有展开,本文针对这一问题,提出了一种纠缠态量子探测系统的恒虚警检测方法.该方法通过系统对噪声的实时估计,自适应调整检测门限,使得纠缠态量子探测系统在检测过程中始终保持恒定的虚警概率.仿真结果表明,所提恒虚警检测方法是正确和有效的,能够实现纠缠态量子探测系统的恒虚警检测功能.该方法提升了纠缠态量子探测系统的灵活性和适应性,为量子探测技术进一步走向实用及应用奠定了理论基础.     

基于稳健主成分分析和多点恒虚警的红外弱小目标检测

针对红外图像中由复杂背景和目标多形态带来的单帧检测暗弱小目标比较困难的问题,提出了一种先进行阈值分割粗提取,后进行多点信噪比精检测的算法。在粗提取阶段,提出了改进的基于稳健主成分分析(RPCA)的阈值分割算法,利用邻域稀疏度均值与整幅稀疏图像均值的比值进行阈值分割,从而进一步剔除孤立噪点和背景云层边缘的杂波。在精检测阶段,提出了基于统计特性的多点恒虚警检测算法,统计候选点在邻域内每个像元的信噪比,利用虚警率门限和统计数量阈值筛选目标点,从而克服由小目标能量弥散带来的多形态特征问题。实验结果表明,所提算法在复杂背景下的探测率达到95.6%,与利用单像元和邻域像元均值计算信噪比的方法相比,虚警率分别降低了56.1%和47.1%。     

基于非线性相关源雪崩管模型的恒虚警激光测距电路仿真试验研究

依据雪崩光电二极管（APD）产品数据手册中雪崩增益、噪声（温度）与偏压的相关关系通过曲线拟合建立了APD输入、输出和偏压控制的函数模型,并基于非线性相关源控件构建了APD的电路仿真模型。设计了具有恒虚警APD偏压自动控制以及防近程散射时间增益控制的测距电路,引入自动增益控制信号,完成了恒虚警激光测距电路的全闭环动态仿真试验研究。仿真结果表明,恒虚警测距电路可根据虚警率设计值自动捕捉APD最佳雪崩增益工作偏压,虚警率每百毫秒60～70次时最小可探测光功率达到25 nW,与实际值接近,验证了恒虚警全闭环仿真模型的可行性。     

基于FRFT域分形特征的压制干扰存在性检测（英）

基于分数阶傅里叶变换（FRFT）域的分形特征研究压制干扰的存在性检测问题。首先,分析了典型的三种压制干扰的分形特征,说明了典型压制干扰信号具有分形特性,并采用盒维数和信息维数定量描述它们的分形特征。然后,发现了压制干扰和高斯白噪声在FRFT域具有不同的分形特征,进而提出了一种检测压制干扰存在性的方法。最后,仿真验证了该方法的有效性和优越性。     

基于FRFT域分形特征的压制干扰存在性检测（英）

基于分数阶傅里叶变换（FRFT）域的分形特征研究压制干扰的存在性检测问题。首先,分析了典型的三种压制干扰的分形特征,说明了典型压制干扰信号具有分形特性,并采用盒维数和信息维数定量描述它们的分形特征。然后,发现了压制干扰和高斯白噪声在FRFT域具有不同的分形特征,进而提出了一种检测压制干扰存在性的方法。最后,仿真验证了该方法的有效性和优越性。     

积累检测在光电设备中的应用分析

有些光电检测设备要求高的探测概率和低的虚警概率,使用单次检测不能达到要求。若采用积累榆测法则能满足系统要求。通过对积累检测在不同类型光电设备中的应用分析,建立了不同的数学模型,推导出各模型的探测概率和虚警概率的计算公式,并给出了相应的计算结果。计算结果表明：积累检测在主动探测设备中使用不连续的“K out of N”模型,能够有效提高探测概率,降低虚警概率。但在被动探测设备中,探测概率有所卜降,虚警概率会大大降低。     

一种被动声呐信号检测的低虚警率方法

针对被动声呐多目标信号检测中的噪声背景归一化问题,提出了一种基于数学形态学滤波的噪声背景归一化新方法。该方法利用数学形态学处理中的膨胀和腐蚀算子,以及基于多项式拟合的数据均值估计方法,构造出了一种能够较为准确的估计噪声门限的方法,并以之进行噪声背景归一化,在较好保留信号信息的前提下较大程度的抑制了噪声,有效降低了多目标信号检测的虚警概率。通过计算机仿真对比了该算法与S3PM算法、OTA算法的性能,结果表明该噪声背景归一化算法能够在检测概率损失较小的情况下较大幅度地降低检测的虚警率。实际被动声呐数据处理的对比结果同样验证了该算法的有效性。     

基于DGPS航迹偏差的多旋翼无人机磁干扰检测技术研究

为了解决多旋翼无人机在飞行作业过程中受到环境磁干扰导致作业异常的问题,在使用DGPS进行差分定位的基础上,提出了一种基于航迹偏差的多旋翼无人机磁干扰检测技术。其基本原理是,当多旋翼无人机受到磁场干扰时,其飞行航迹会偏离预设航线,检测其航迹的偏离距离,通过与阈值比较,可以用来判断是否存在环境磁干扰。实验结果表明该方法可以有效检测环境磁场异常,在某些情况下比传统的磁航向角误差阈值检测方法可靠性更高,虚警率更小。综合使用航迹偏差检测方法和磁航向角误差检测方法,可有效（提高）环境磁场异常检测的准确度,降低虚警率。     

低温恒能量同步荧光法同时快速检测食品中多种多环芳烃

恒能量同步荧光法应用于多环芳烃的检测可以提高选择性,低温可使谱带呈指纹特征,提供常温光谱无法获得的光谱细节信息,有助于实现对复杂基体中多环芳烃的检测。文章结合恒能量同步荧光扫描技术与斯波斯基低温技术,建立了食品中多种多环芳烃的低温恒能量同步荧光同时快速分析方法。对低油脂样品直接用正辛烷浸泡,高油脂样品也只需要增加皂化萃取,即可进行光谱扫描来检测食品样中的多种多环芳烃。对两种类型的实际样进行加标回收实验,回收率为80.2%～98.9%,定量工作曲线线性较好(r≥0.993 8)。该方法选择性好、操作简便快捷、费用低廉。     

红外多干扰目标模拟器电控系统的实现

红外多干扰目标模拟器提供了一个虚拟的仿真环境,通过模拟红外目标及其释放的干扰的运动情况对红外制导导弹的性能进行测试.在其电控系统的设计中,采用双口RAM来进行多机通讯,并采用了多种控制方法,使系统各性能需求得以较好地实现。     

Quantitative evaluation of high repetition rate laser jamming effect on the pulsed laser rangefinder

Laser may cause disfunction or even damage to laser rangefinder. Based on evaluation rules of high repetition rate laser jam pulsed laser rangefinder, the principles of distance deception and blinding jamming were analysed and the jamming success rate was calculated. We also set up a calculation example for 100 kHz repetition rate laser jam certain type rangefinder. The result showed that we can obtain jamming grade and success rate, accomplish the quantitative evaluation of the laser jamming effect.     

纳米晶磁芯恒定磁化速率磁性能参数

设计加工了一套可用于测量环形磁芯在8～12 T/s恒定磁化速率下脉冲性能的实验平台,该实验装置主要包括脉冲形成网络、放电开关、匹配负载及被测磁芯。基于该平台对国产的铁基纳米晶磁芯的磁化曲线进行了测试,得到了铁基纳米晶磁芯在200～300 ns范围内的损耗和非饱和脉冲导磁率。实验结果表明：铁基纳米晶磁芯的相对脉冲导磁率随着磁感应增量增大及工作脉宽减小而减小,磁芯损耗则逐渐增大。     

纳米晶磁芯恒定磁化速率磁性能参数

设计加工了一套可用于测量环形磁芯在8～12 T/s恒定磁化速率下脉冲性能的实验平台,该实验装置主要包括脉冲形成网络、放电开关、匹配负载及被测磁芯。基于该平台对国产的铁基纳米晶磁芯的磁化曲线进行了测试,得到了铁基纳米晶磁芯在200～300 ns范围内的损耗和非饱和脉冲导磁率。实验结果表明:铁基纳米晶磁芯的相对脉冲导磁率随着磁感应增量增大及工作脉宽减小而减小,磁芯损耗则逐渐增大。     

GPS最优压制式干扰信号研究

针对GPS最优干扰信号评估方法欠缺的问题,提出了利用误码率判断最优干扰信号的方法。建立了卫星导航接收机模型和基于中频信号的误码率模型,研究不同干扰环境下接收机的误码率。通过改变干扰信号功率得到误码率与干信比的关系曲线,比较不同干扰信号同干信比下的误码率,得到最优干扰信号。通过实验验证,相同环境下,伪码相关干扰信号效果最优,为卫星导航信号干扰设备的研发及设计提供了依据。     

Analysis and calculation object detection capture rate in multi-sky-screens across measurement system

In this paper, a new calculation method on the capture rate of multi-sky-screens across measurement system was researched and analyzed. The measurement principle of multi-sky-screens across measurement system was introduced, and the optical detection principle and detection sensitivity were discussed based on photometric theory. According to the relation of detection screen thickness, projectile length and photoelectric detector performance, and the gradient screen characteristic, the calculation expression of capture rate on multi-sky-screens across measurement system was induced and analyzed in detail. From the three kind states relation between projectile length and detection screen thickness, the function of capture rates was analyzed and calculated by experimentation under different detection distances and different environments. The result shows when the projectile length is more than and equal to the detection screen thickness under the same conditions, the capture rate is highest; when the projectile length is less than the detection screen thickness, the capture rate will reduce; and the gradient screen's capture rate is less than vertical screen, those experiments are consistent with the theories analysis.     

1.06 μm激光对CCD、CMOS相机饱和干扰效果对比研究

 为了对比激光对CCD、CMOS两种图像传感器的干扰效果,利用1.06 μm高重频激光开展了对CCD、CMOS两种相机的饱和干扰实验研究,分析了两种相机在干扰有效面积、饱和干扰面积、干扰前后图像相关度等与激光入射功率之间的关系。实验结果表明:CMOS相机达到单元像素饱和的激光功率阈值是CCD相机的20倍;要达到相同的干扰有效面积,所需的激光功率CMOS相机要大于CCD相机10倍～100倍;要达到相同的饱和像元数,所需的激光功率CMOS相机比CCD相机约大10倍～60倍。因此,CMOS相机要比CCD相机具有更好的抗1.06 μm激光干扰能力。     

From density functional steric analysis and molecular electrostatic potential to the estimation of etherification rate constant

This research extends our more recent work on the application of molecular electrostatic potential as an effective approach in describing the influence of substituent on etherification reaction rate constant of phenol derivatives. Here, in addition to electronic factor, the steric effects have also been considered for our purpose. To analyze steric effects on etherification rate constant, we use the novel energy partition scheme proposed recently by Liu [S. B. Liu, J. Chem. Phys. 2007, 126, 244103], where the total electronic energy is decomposed into three independent components: steric, electrostatic, and fermionic quantum. In this scheme, the steric potential has also been introduced. We first derive a relationship on the basis of density functional theory to show that the etherification rate constant should be proportional to the electrostatic potential on the atomic sites. Then, a bilinear function of molecular electrostatic potential and steric energy or steric potential is proposed for estimation of etherification reaction rate constants. Taking the experimental kinetics data of 30 substituted phenols, the validity of the proposed approach has been verified in position and momentum spaces. It is worth noting that the remarkable good performance of the momentum densities, which for the first time used in calculations of steric energy for a reaction, has been observed. Finally, using the relationship between new energy partition scheme and information theory, applicability of the Shannon entropy as one of the information theoretic measures is also tested for our goal and considerable results were obtained. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

脉冲激光探测平面目标特性对测距分布的影响

针对脉冲激光近程探测系统平面目标特性影响测距分布的问题,推导了平面目标脉冲响应方程和脉冲激光回波方程,分析了不同平面目标倾斜角、激光发射发散角和激光发射脉宽对激光回波展宽的影响.基于脉冲激光回波方程和恒阈值时刻鉴别方法,推导了平面目标的测距概率密度函数解析式,并理论仿真分析了不同平面目标倾斜角、激光发射功率、激光发射发散角及阈噪比对测距统计特性分布的影响.运用蒙特卡罗算法进行全波形模拟测距实验;搭建脉冲激光测距实验环境,进行20 m测距实验.实验结果表明:理论仿真、蒙特卡罗模拟实验与实际实验的测距概率密度分布基本一致,随着平面目标倾斜角的增大,测距均值和测距方差增大;当倾斜角度为0°,20°,40°,60°时,回波信噪比高于阈噪比,测距分布呈现高斯分布;当倾斜角度为70°时,回波信噪比低于阈噪比,分布不再呈现高斯分布,呈现上升沿缓下降沿陡的分布特性.研究结果为研究目标平面特性对脉冲激光探测测距分布的影响提供了理论依据.