非均匀结构软组织冲激响应估计方法模拟研究

传统的超声解卷积的方法，是从测量信号中去掉测量系统冲激响应的影响，从而恢复实际回波信号．对于通过解卷恢复非均匀结构软组织深部散射源的散射信号，非均匀声程介质冲激响应的估计就成为关键．笔者从改进的传输模型出发，利用维纳逆滤波方法，逐层估计出组织中非均匀声程介质的冲激响应．计算机模拟实验证明该方法是可行的     

粗晶材料缺陷的超声检测信号识别

对于非均匀材料，超声无损检测技术受到能否有效区分有用信号与背景噪声的限制，目前人们大多倾向使用频率分隔与统计算法来提高粗晶材料（一种非均匀材料件相对颗粒散射的缺陷回波比例．文中介绍一种用Ｗｉｇｎｅｒ分布作特征提取、用前馈网络自动识别超声散射回波中的缺陷信号．由于普通的人工神经网络要求输入信号的特征与时间起始点无关，因此采取了一种数学变换方式来实现这一要求，这样训练好的网络就有很强的识别能力．在实验中，正确识别率达到９０％．所述方法对其他非均匀介质的超声检测与评价工作也有益处．     

粗晶材料缺的超声检测信号识别

对于非均匀材料，超声无损检测技术受到能否有效区分有用信号与背景噪声的限制，目前人们大多倾向使频率分隔与统计算法来提高粗晶材料中相对颗粒散射的缺陷回波比例。文中介绍一种用Ｗｉｇｎｅｒ分布作特征提取，用前馈网络自动识别超声散射回波中的缺陷信号。     

激光前向散射云滴谱探测系统

该发明涉及一种激光前向散射云滴谱探测系统,利用空气中的微小水汽粒子对激光的米氏前向散射信号来测量水汽的谱分布和大气中的水汽含量。采用均匀强度红光半导体激光器作为照射源,通过激光束准直、聚焦,在空间中划出一定大小的采样区。通过采样区的粒子对激光产生散射信号,经过对前向散射信号的测量、景深内粒子判定,双通道弱信号探测等手段,能够实现对尺度为2~50μm的云粒子分布的测量。该发明具有体积小、结构紧凑、实时测量、测量精度高的特点,在实时指挥人工增雨作业、确定云粒子分布、云物理学研究等均能得到广泛应用。     

短脉冲激光在散射性介质中传输的时域有限元分析

从瞬态辐射传输方程出发,利用最小二乘变分原理,发展了基于离散坐标形式辐射传输方程的最小二乘有限元方法,并将其用于模拟短脉冲激光在二维散射性介质中的瞬态传输现象.首先简要介绍了求解瞬态辐射传输方程的最小二乘有限元公式,然后以脉冲激光在生物介质中的应用为背景,考察了脉冲激光入射二维非均匀散射性介质的情况,调查了不同位置处时域信号的演化规律,为短脉冲激光在生物医学领域中的应用研究提供了有价值的参考数据.结果表明:对于局部短脉冲入射条件下的非均匀散射性介质,早期的时域反射信号能够较多地反映出介质光学属性分布信息,而距离入射光源较远的测量位置,由于辐射信号经过了较长时间的衰减,所包含的介质光学属性分布信息较少.     

基于零阶保持器的非均匀采样信号恢复方法

在模/数转换过程中由于环境等因素会造成信号采样的非均匀性。非均匀采样信号使得数字控制系统数/模转换过程出现误差,提出了将非均匀采样信号通过零阶保持器进行恢复的信号重构算法,分析并证明了重构信号的频谱保持了原连续信号的谱特征。利用PSPICE仿真软件对非均匀采样信号及通过零阶保持器的连续输出信号进行了仿真验证,实验结果验证了本文提出方法的正确性。     

碘分子滤波器温度对风速测量精度的影响

通过理论模拟碘分子的吸收曲线。模拟出不同回向散射比Rb(r)的大气回波信号和碘分子滤波器透过率函数R(r,ν)卷积的光谱曲线;该曲线与碘分子滤波器的温度有关。模拟碘分子滤波器的温度变化,在同时测量气溶胶和大气分子散射的情况下,获得测量误差随碘分子滤波器温度变化的曲线。最后,设置适当的碘分子滤波器温度,采用青岛海洋大学遥感研究所研制的非相干多普勒激光测风雷达系统测量回向散射比Rb(r)和回向散射信号频移的距离剖面,反演出风速和探空气球的测风数据比较。测量风速的标准偏差为0.985 m/s。     

基于小波分析提高风速测量精度的研究

非相干多普勒激光雷达能够通过大气后向散射信号反演径向风速,然而激光雷达测量的后向散射信号包含的各种噪声和干扰信号会严重影响反演精度。我们采用离散小波变换,应用双正交小波和随距离变化的阈值设定方法,对非相干多普勒激光雷达的径向风速数据进行了降噪处理,从而提高风速反演精度。通过分析均方差以及相关系数,并与现场数据比对,显示该方法能够显著降低激光雷达风速测量误差。     

激光雷达径向风速数据的小波分析降噪研究

非相干多普勒激光雷达能够通过大气后向散射信号反演径向风速。然而激光雷达测量的后向散射信号包含的各种噪声和干扰信号会严重影响反演精度。我们采用离散小波变换,应用双正交小波和随距离变化的阈值设定方法,对非相干多普勒激光雷达的径向风速数据进行了降噪处理,以提高风速反演精度。通过分析均方差以及相关系数,并与现场数据比对,显示该方法能够显著降低激光雷达风速测量误差。     

利用不规则曲线测量数据实现雷达目标三维成像

由于平台任务要求或环境影响,雷达数据采样路径可能是不规则曲线。利用通常舍弃的不规则曲线测量数据实现雷达目标三维成像,而且在稀疏测量情形下的成像分辨率甚至超过密集采样时传统成像算法的分辨率。不规则曲线测量数据的空间采样具有稀疏性和非均匀性,不能用传统成像算法得到高分辨率图像。基于压缩感知的雷达目标成像,突破了传统分辨率的瑞利准则限制,且可应用于非均匀采样数据。目标高频散射的稀疏性为压缩感知在雷达成像中的应用奠定了基础。更重要地研究证明,不规则曲线测量矩阵具有良好的互不相干性,因此基于压缩感知的三维成像能够满足重构精度和稳定性要求。考虑到三维成像中测量矩阵的高维性,用分段正交匹配追踪算法实现目标信号的稀疏重构。实验结果表明,算法不仅能够精确实现超分辨三维成像,而且成像算法具有很好的鲁棒性。     

非均匀软组织声散射的理论模型

根据非均匀软组织的结构特点,在声散射基本理论的基础上,利用非均匀介质中的波动方程以及Ｇａｕｓｓ定理和Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ Ｈｕｙｇｅｎｓ积分方程,推导出了软组织声散射的理论模型。     

非均匀软组织声散射的理论模型

根据非均匀软组织的结构特点,在声散射基本理论的基础上,利用非均匀介质中的波动方程以及Ｇａｕｓｓ定理和ＨｅｌｍｈｏｌｔｚＨｕｙｇｅｎｓ积分方程,推导出了软组织声散射的理论模型．     

极化脉冲回波Mueller矩阵解数值模拟非均匀分层植被与其中随机目标的散射

给出非均匀分层、各层各异非球形粒子随机介质在脉冲波入射下矢量辐射传输方程(VRT)的Mueller矩阵解,数值模拟了极化后向散射.极化脉冲回波强度的时滞方式及其时间上的变化能表明体散射和面散射机制,它描绘了随机散射粒子层的非均匀分布.由此,讨论了植被层有效高度的确定,并用同极化后向散射在时间上回波强度的突异变化识别非均匀植被层中异常散射体的分布.     

地震勘探数据处理的新方法——《双通道反信号特征处理和迭前速度滤波》

在碳酸盐岩地区近表条件变化剧烈,地震信号脉冲响应空间畸变明显,多次反射,以及非均匀体产生的能量散射严重干扰了有效信息的提取,因此,在这些地区进行常规的迭加处理常常难以获得预期的资料,以识别地层剖面。     

基于傅立叶分析的非均匀采样信号内插重构方法

针对实际采样过程中出现的采样非均匀性,从随机过程的角度研究非均匀采样信号的谱特性,提出频域均匀抽样傅立叶逆变换的非均匀时域采样信号重构方法。将非均匀采样信号描述为不均匀采样时刻冲激函数代数和的形式,利用傅立叶变换得到非均匀采样信号的频谱曲线,由采样时刻随机均匀分布的特点,得到反应原信号频谱特性的非均匀采样信号频谱数学期望,再由频域抽样理论重构原信号。MATLAB仿真实验验证了这种非均匀采样信号分析与重构方法的正确性,将这一研究成果应用到机械抖动激光陀螺输出信号处理中,得到了可靠的符合实际的机械正弦抖动幅频曲线并重构出激光陀螺正弦抖动机构的输出信号。     

基于线性正则变换的非均匀采样信号重构方法

提出了一种新的基于线性正则变换的非均匀采样信号的重构方法.根据周期非均匀采样信号模型的特点,提出了一种新的非均匀线性正则变换;研究所提出信号的离散非均匀线性正则变换谱与其连续谱的关系,并根据此关系提出了一种线性正则变换域基于周期非均匀采样信号点重构算法;为验证推导结果,采用一维周期非均匀采样信号进行仿真,仿真结果表明,重建信号与原始信号基本一致.      

调制点光源在光散射介质中的传输规律

报道了调制点光源在光散射介质内部的传输规律.只要调制光信号的中心频率远小于光速与光散射介质吸收系数的乘积且远大于其带宽,那么调制点光源在均匀光散射介质内部的峰值能流率分布与调制信号无关,且与稳定点光源分布相同.     

APPLICATION OF STRESS DIFFERENTIAL REFLECTANCE ON THE GaAs BULK MATERIALS

应力差分反射术是一种调制光谱技术. 它的测量机理是对半导体材料施加一非均匀的应力，使材料的介电函数发生改变，从而产生与材料的光学跃迁相联系的DR信号，实现调制的目的. 实验结果表明，应力差分反射光谱能够较好地指认均匀性较好的材料的量子化跃迁.     

迁移理论中一类算子实本征值的代数重数

证明了非均匀有界凸体介质，在散射裂变为各向同性的情况下，与时间有关的单能迁移算子实本征值的代数重数为1。     

介质、地下介电常数和电导率剖面的时域重建

从散射场时域积分方程出发，导出了一种新的重建非铁磁性不均匀媒质介电常数及电导率剖面的数值计算方法．