红外焦平面阵列技术的进展

本文主要评述硅肖特基势垒、非本征硅、InSb和Hg_(1-x)Cd_xTe几种红外焦平面阵列技术及其取得的进展和发展前景。     

红外传感器阵列基于信息冗余性的目标定位

针对红外传感器阵列观测数据的特点,提出了利用空间信息冗余性提高目标定位精度的方法。该方法利用观测视线在水平面和垂直面上形成的交叉点确定目标位置,通过对目标位置的融合提高定位精度。推导了目标位置、定位误差及定位精度的解析式,并从理论上证明所给的加权因子可使目标定位误差在统计意义上达到最小。仿真实验验证了该方法的正确性。     

基于PARALIND模型的MIMO-CDMA盲多用户检测算法

提出了一种新的基于线性相关平行剖面模型（parallel profiles with linear dependencies, PARALIND）的MIMO-CDMA盲多用户检测算法。PARALIND模型的分解唯一性并结合通信信号的结构特征,算法在信道衰落和用户扩频码未知的情况下实现MIMO-CDMA信号的盲多用户检测。对恒模约束PARALIND模型的分解唯一性进行了讨论,并给出了唯一性定理。仿真结果表明,基于PARALIND模型的多用户检测算法具有良好的误符号率性能。算法在处理小数据块时同样有效。     

利用阵列天线的CDMA辐射源雷达目标检测方法

针对码分多址（code division multiple access, CDMA）移动通信网中,一个区域内存在多个CDMA基站以同样的频率发射不同的信号,一般很难确定多个基站的能量强弱和方向,提出一种利用阵列天线的CDMA辐射源雷达目标检测方法。利用级联相消消除各个基站的干扰。首先,通过导频搜索确认每一阶段当前具有最强能量的基站,并给出一种精确测量该基站方向的方法;然后,消去各个天线阵子接收到的该基站干扰,再依次循环进行,将各个基站干扰按能量从大到小依次消除,直到干扰充分消除;最后,进行波束扫描和距离多普勒相关以检测目标。计算机仿真验证了该目标检测方法的有效性。     

基于声矢量传感器阵列的空速估计算法

研究了一种新型的空速测量方法。通过引入大气声学中的有效声速概念,建立了稳定气流作用下声矢量传感器阵列的近场输出模型,模型的阵列流形矢量中包含了待估计的空速信息。在此基础上提出了一种基于多重信号分类(multiple signal classification, MUSIC)的空速估计（airspeed estimation,ASE）算法,该算法可用于对空速的高精度估计。为了降低计算复杂度,进一步提出了一种快速的空速估计（fast airspeed estimation, FASE）算法,该算法虽然在ASE的精度上不如MUSIC ASE算法,但无需谱搜索,具有更强的实时性。最后,对算法的估计性能进行分析,推导了ASE的克拉美〖CD*2〗罗界表达式。仿真实验验证了算法的有效性。     

FADS快速智能故障检测和诊断技术

以重复使用运载器所使用的嵌入式大气数据传感器系统为研究对象,设计故障检测和诊断方法.采用奇偶校验的检测方法实现故障检测,通过粗糙集约简减少奇偶方程的数量,将约简后的决策表转化成规则,实现诊断规则的离线提取,使用位向量逻辑判断完成规则推理.仿真结果表明结论正确可靠,算法计算代价小、运算速度快,能够满足在线诊断的实时性要求.     

基于Gestalt优化的红外视频时空显著性检测

针对红外视频时空显著性检测问题,提出一种基于Gestalt 优化的方法。设计基于多尺度局部稀疏表示和局部对比度测量的方法计算红外视频的空间显著性;为提取视频中显著性目标的运动信息, 设计基于多帧对称差分的算法计算时间显著性;为得到初始时空显著图, 设计基于交互一致性的融合策略将空间显著图和时间显著图进行自适应融合; 提出基于Gestalt 优化的最终时空显著图计算方法。实验结果表明,提出算法能有效检测红外视频的时空显著性。     

基于最小一乘和遗传算法的红外弱小目标检测

在随机误差不服从正态分布的问题中,最小一乘估计的统计性能优于最小二乘估计;另外,最小一乘估计的稳健性更强。因此提出了基于最小一乘估计和遗传算法进行背景预测的红外弱小目标检测方法。首先,建立最小一乘准则背景预测模型,应用遗传算法求解最小一乘估计的最优值并进行背景预测;然后,由实际图像和预测图像相减得到残差图像,并采用二维指数熵图像阈值选取方法对残差图像进行分割。针对实际红外图像序列的实验结果表明:所提出的方法对弱小目标具有更高的检测概率和更好的检测结果,优于基于最小二乘背景预测的检测方法。     

基于相位变换的红外小目标相关检测方法

相关检测法是各种红外系统中广泛采用的目标检测方法 ,然而相关检测算法易受到背景和噪声的影响 ,导致匹配虚警较大、定位精度较差等问题。采用光学信息处理中的相位变换方法 ,将红外目标的能量转换成相位形式 ,然后与匹配相关结合来检测目标 ,不仅定位准确 ,而且性能稳健 ,在目标信号很微弱的情况下也能够取得良好的检测效果 ,是一种十分有效的红外目标检测方法。     

基于系统仿真的故障检测与辨识技术研究

将系统仿真技术应用于故障检测与诊断 ( FDD) ,提出了通过实测信息的在线交互解决理论轨线偏差的思想 ,建立了基于系统仿真的 FDD逻辑结构 ,针对 MIMO系统和线性动态 -测量系统构造了具有良好统计性质的故障辨识算法 ,为故障检测、故障辨识、故障时间确定和故障模式识别提供了新的技术途径 .本文的思想和方法不但可用于 CVDS的故障检测与诊断 ,对大规模复杂系统故障分析也具有供鉴和参考价值.