匹配场噪声抑制:原理及对水听器拖曳线列阵的应用

近年来水声信道中离散噪声源的抑制问题备受关注. 提出一种解决此问题的新的原理. 这种原理可称为匹配场噪声抑制(MFNS). 基于作者课题组已有的工作, 现已充分理解离散噪声源干扰如何影响水听器拖曳线列阵的性能. 在这一发现的启发下, 提出新的匹配场噪声抑制方法. 这种方法开发和利用噪声传输信道的特性, 达到远优于现有方法的噪声抑制效果. 它以匹配场的概念和最优传感器阵列处理的概念相结合, 实现离散噪声源的抑制, 同时保持最优波束用于接收所需要的远场平面波信号. 导出了一个约束最优的MFNS波束形成器, 其约束条件是平面波信号响应为一, 而离散噪声源的匹配场响应为零. 给出了该波束形成器权向量的闭式解. 计算机仿真与理论分析的结果十分一致.     

高温超导连续通带双工器的研制

在以LaAlO₃为衬底的钇系高温超导薄膜YBCO基片上, 采用并联两个单终端低通原型带通滤波器构成部分互补的滤波器的方式, 设计并制作一个四极高温超导连续通带双工器, 通带工作频率分别为3~3.5 GHz和3.5~4 GHz. 与常规金属材料制作的双工器相比, 体积减少四分之三, 插入损耗减少2 dB. 在液氮温区77 K时, 高温超导双工器的测试结果为: 通带内插入损耗小于0.8 dB, 通带间带外抑制大于30 dB@通带中心频率. 为近一步研制高温超导多工器提供了很好的借鉴, 对将来高温超导信道化接收机系统的研究和设计具有重要的意义.     

我国成功研制双通带高温超导滤波器

近日, 我国研究人员提出了一种双通带滤波器的设计 方法, 并完成了一个L 波段双通带高温超导滤波器的设计和制作, 该成果可充分发挥超导材料的低微波表面电阻的优势, 在微波通信、高灵敏度接收系统中具有重要的应用价值.     

工作在90 K以上的超导滤波器研制

报道了一个最高工作温度可达93 K的高温超导带通滤波器研制及其特性. 滤波器工作在S波段, 相对带宽为4%, 使用Tl₂Ba₂CaCu₂O₈超导薄膜制作而成. 实验结果表明: 在93 K温度以下, 通带内插入损耗小于0.22 dB, 回波损耗好于20 dB, 带外抑制大于80 dB. 对滤波器在不同温度下工作特性进行了测试和分析, 显示该滤波器在90 K左右性能稳定, 工作正常. 在已经报道的高温超导滤波器中, 这一工作温度是最高的. 该研究结果对超导滤波器应用于高灵敏度微波通信领域很有意义.     

用于超导量子比特直流特性测试的级联低通滤波器

设计并制作了用于超导量子比特直流特性测试的级联低通滤波器, 该滤波器由LCR滤波器和铜粉滤波器级联而成. 滤波器在77 K温度下的截止频率为120 kHz, 衰减率为−40 dB/decade, 10 MHz以上迅速衰减至−60 dB以下. 频率响应优于单一的LCR滤波器或铜粉滤波器, 能在低温下有效抑制高频噪声.     

X波段高温超导滤波器研制

提出了一种综合设计微带带通滤波器的方法, 除了设计微带线的结构, 还综合考虑了屏蔽盒结构对滤波器技术指标的影响. 利用该方法设计了X波段高温超导(HTS)微带滤波器. 使用生长于0.5 mm厚的 LaAlO3 介质上的TI-2212高温超导薄膜, 实现了一个6阶带通滤波器, 中心频率为9500 MHz, 带宽为500 MHz. 该滤波器具有极低的带内插入损耗——小于0.2 dB, 以及阻带抑制高达90 dB以上. 在未经调谐的情况下, 测试结果与仿真结果基本一致.     

高温超导开口环小型化宽带滤波器

提出了一种小型化半波长开口环结构谐振器,研究了谐振器间的强电场耦合和强磁场耦合,在14.8mm×9.6mm的YBCO/LAO/YBCO双面超导薄膜上设计并制作了具有全新电路结构的6级高温超导(HTSC)开口环小型化微带线切比雪夫滤波器,在77K时测得其中心频率为2230MHz,带宽为455MHz,通带内最小插损为0.14dB.此种结构的高温超导滤波器在移动通信和卫星通讯领域将具有广泛的应用前景.     

齿轮传动系统非白噪声随机误差激振的建模

发展了考虑速度影响的时变非白噪声齿轮随机误差的模型 .方法是首先将齿轮传动误差分解为周期性和随机性两部分 ,然后采用时变二阶马尔克夫过程模拟齿轮非白噪声随机性误差 .二阶马尔克夫过程用作成型滤波器 .成型滤波器的输入为白噪声 ,输出即为齿轮非白噪声随机误差 .利用该随机误差模型 ,发展了新的齿轮回转方向随机振动动态模型 .进而讨论了齿轮随机误差对齿轮回转振动的影响.     

齿轮传动系统非白噪声随机误差激振的建模

发展了考虑速度影响的时变非白噪声齿轮随机误差的模型 .方法是首先将齿轮传动误差分解为周期性和随机性两部分 ,然后采用时变二阶马尔克夫过程模拟齿轮非白噪声随机性误差 .二阶马尔克夫过程用作成型滤波器 .成型滤波器的输入为白噪声 ,输出即为齿轮非白噪声随机误差 .利用该随机误差模型 ,发展了新的齿轮回转方向随机振动动态模型 .进而讨论了齿轮随机误差对齿轮回转振动的影响 .     

注意焦点周围区域的抑制效应及其神经机制:来自稳态视觉诱发电位的证据

采用稳态视觉诱发电位探讨了注意在空间上的分布.稳态视觉诱发电位是由闪烁刺激引起的大脑视觉皮层的电位变化,具有与闪烁刺激相同的基波.本研究中,我们呈现2个闪烁刺激(方块),一个是目标刺激,另一个是干扰刺激;前者呈现在屏幕的中央位置(该位置上呈现字母序列),后者呈现在其左侧或者右侧,要求被试探测字母序列中的目标字母.实验中操作2个闪烁刺激之间的距离.结果表明,干扰刺激产生的稳态视觉诱发电位的振幅在最靠近注意焦点时得到增强,在较远时得到了抑制.但是,当干扰刺激处于更远的位置时,其振幅又有所恢复.同时,由目标闪烁刺激所产生的稳态视觉诱发电位的振幅在3种距离的情景下保持不变.因此,本研究认为在传统的注意"聚光灯"周围存在着抑制的区域.另外,稳态视觉诱发电位的实验范式为研究注意的抑制机制提供了新的途径.     

高温超导小型化交叉线自均衡线性相位滤波器

利用高温超导薄膜制作的高温超导滤波器同时具备极低插损和陡峭带外截止特性,但对电路加工工艺要求很高.为了便于采用常规光刻工艺加工交叉线高温超导自均衡线性相位滤波器,本文采用一种特殊结构的多曲折线谐振器.结合自拟的线性相位滤波器耦合矩阵在35.1mm×6.6mm、具有极低表面电阻、厚度为0.5mm、介电常数为23.5和LaAlO3作为衬底的微带线YBCO/LaAlO3/YBCO双面高温超导薄膜上设计并制作了八级高温超导小型化交叉线自均衡线性相位微带线滤波器,在77K时测得其中心频率为2513.5MHz,带宽为15MHz,群时延起伏15ns的有效带宽占通带的70%以上。     

干扰项注意水平对选择性注意抑制过程的影响

使用负启动范式考察在选择性注意的抑制过程中干扰信息获得的注意水平对抑制强度的影响. 在基于客体的负启动任务和重复启动任务中, 通过操纵目标项与干扰项之间的空间重叠或分离来改变目标项与干扰项获得的注意资源, 进而考察干扰项注意水平的变化所引起的负启动效应的相应变化. 实验结果发现, 与空间分离条件相比, 在部分重叠条件下产生了更大的负启动效应, 说明增加对干扰项的注意水平, 会使其受到的抑制作用相应地增强, 这是由于注意水平的提高使得干扰项的早期激活强度增大, 从而引起了更强的抑制反馈. 这一结果与Houghton和Tipper的抑制模型是一致的. 研究中还发现, 正启动效应也随着对目标项注意水平的提高而显著增大, 进一步证明了本研究操纵注意水平的方法的有效性.     

混沌振子检测系统的弱有效地震信号检测能力

从混沌振子系统对处于强随机噪声背景中的准周期或周期信号具有灵敏的大尺度周期相态响应出发, 利用仿真实验探讨共炮点地震资料弱有效地震信号检测时混沌振子系统的检测能力. 研究发现, 用于检测的混沌振子系统呈现大尺度周期相态与地震勘探同相轴经水平动校正后的准周期波列信号组成、噪声强弱、畸变程度有关; 对于同类同相轴, 畸变程度越大, 混沌振子系统检测SNR越低, 对于同样的畸变程度, 截断扫描波速越接近准确值, 检测SNR越高; 间接使混沌振子系统呈现大尺度周期相态的截断扫描波速存在一个不对称带; 在使系统进入大尺度周期相态条件下, 同相轴子波畸变系数比可有较大的变化范围.     

P300电位中p3b成分的脑电同步功能磁共振研究

采用脑电同步功能磁共振成像技术研究P300事件相关电位中与P3b成分相关的BOLD信号及其脑源定位. 11个受试者在1.5T功能磁共振扫描仪中进行一项Landot圆环作业, 测试过程中每隔4 s采用回波平面成像法对全脑进行一次扫描, 扫描时间为2 s, 扫描间歇2 s, 同时采用与功能磁共振扫描仪兼容的64导脑电采集系统记录受试者脑电信号, 并使用磁共振伪迹清除软件对信号去伪迹得到连续EEG波形. 另外, 设计了P300匹配滤波器检查每次靶刺激出现后的脑电信号段, 筛查出能够诱发产生P300波的靶刺激, 分析这些靶刺激发生前后的磁共振扫描图像序列, 建立磁共振统计参数图并进行校正, 最后完成多参数比较. 其中通过Random effects group方法发现双侧下顶叶和右上顶叶显著激活(P<0.001, 未校正). 研究表明以上区域是记忆比较P300任务中P3b成分的脑激活源, 它们参与这一任务的目标判断过程.     

基于区域的稠密立体匹配方法

由于现有的基于区域的立体匹配方法获得的视差图可靠性较差,文章提出了一种改进的基于区域增长的稠密立体匹配方法.首先,针对左右两幅图像提取图像对中特征点,采用RANSAC鲁棒算法消除误匹配以生成种子点;其次,采用种手点匹配度排序策略进行区域增长,根据种子点的匹配可靠系数,动态变化搜索窗口,进而生成稠密视差图.实验表明,本文提出的基于区域增长算法在图像匹配过程能够保证较好的匹配精度,提高了算法准确性.稠密匹配结果表明了该算法的良好性能.     

基于NPLS 技术的气动光学畸变测量方法与应用

现有的气动光学畸变测量方法, 存在时空分辨率不高、受环境和积分效应影响等问题. 本文提出了一种新的超声速流场气动光学畸变测量方法, 基于自主开发的超声速密度场测量方法, 借助光线追迹法测量超声速流场某一截面对应的气动光学畸变. 与其他测量方法相比, 该方法有3 个显著的优点: (1) 高时空分辨率, 时间分辨率为6 ns, 空间分辨率最高可达微米量级; (2) 可避免传统方法的积分效应, 对感兴趣的局部流场进行研究; (3) 可避免风洞实验段壁面边界层和环境扰动等因素的影响. 采用该方法, 对超声速光学头罩流场的气动光学畸变进行了测量研究. 高时空分辨率的测量结果揭示了精细的波前畸变信息; 对局部流场的研究结果表明, 激波、膨胀波和湍流边界层对气动光学畸变有不同程度的影响; 测量范围的可控性, 使得测量结果免受风洞壁面边界层和环境等因素的影响.     

浅海信道中简正波过滤阵抑制近场点源干扰的潜在能力

在浅海信道中目标点源与干扰点源的潜在信息——深度差异和远近差异,可以由垂直阵过滤简正波而加以利用.由于波导中点源激发的近场能量集中赋给“射线成员”;而点源远场能量则集中赋给“简正波成员”.换言之,与自由场中之点源不同,在波导中以简正波为正交基底展开的场表示中,近场点源是“宽带”过程,而远场点源是“窄带”过程,即近场点源具有很宽的简正波谱,而远场点源则具有较窄     

采用Harris算法的场景还原

文章主要完成两方面的工作:将特征匹配和极线几何估计有机的结合起来,给出一种基于组合优化的特征点匹配方法;以往两视角关系的校正方法是根据图像的亮度信息,对相邻两幅图像对应的亮度误差最小化,而图像的亮度信息会受到拍摄时的角度、光线及噪声的影响.文章提出一种基于边缘信息的校正方案对RANSAC算法进行改进.实验结果表明,利用边缘信息完全脱离了拍摄光线的影响,该方法很好的降低了噪声的影响.     

Approach to tracking deformable hand gesture under disturbances from skin color

介绍了一种基于单目视觉的肤色干扰下的变形手势跟踪方法.根据跟踪过程中所用到的基本手势特征,提出了一种基于PGH(成对几何直方图)的静态手势识别方法.为了解决跟踪过程中的肤色干扰问题,实现了基于Kalman滤波器的手势预测跟踪.为了解决跟踪过程中的初始化问题,提出了一种基于层次结构的跟踪初始化解决方案.实验结果表明,该方法能够在肤色干扰的情况下有效地对变形手势进行跟踪,并能够满足基于视觉的实时人机交互的要求.     

双星系统掀起对相对论的挑战

众所周知,爱因斯坦广义相对论视引力为空-时畸变的结果.它成功地解释了水星近日点的进动问题.观测表明,水星绕太阳公转轨道的近日点每世纪进动575弧秒.其他行星的引力作用对水星近日点进动的影响,所谓拱线转动.可用牛顿引力定律计算出来,该“经典效应”为每世纪进动532弧秒,而爱因斯坦的“相对论性贡献”正好弥补了牛顿理论与观测值的差额,43弧秒.在太阳系诸行星中,相对论性效应对水星为最强,这是由于它的公转轨道正好处于太阳系中空-时弯曲最强的区域.对于由引力吸引