基于压缩传感的混沌二相码雷达成像

压缩传感系统利用信号稀疏表示的先验知识,能从少量的观测值中重构原始信号。由于混沌相位编码信号是一种伪随机码,其越来越多地应用在雷达领域。本文将压缩传感理论应用到混沌二相码雷达系统中,将成像问题转化为字典选择问题来处理,对接收的回波进行线性投影来降低采样频率,通过最小化光滑0范数重构成像。实验结果表明,本文方法在有效降低采样频率的基础上,获得了较高质量的成像效果,并且对噪声具有一定的自适应性。     

基于压缩传感的CMOS图像传感器电路研究

压缩传感信号采样理论,将信息获取的技术问题从采样端转移到接收端,并使采样率很低的信号能被精确重建.与压缩传感技术不断完善的理论研究相比,其硬件结构实现更是研究的新方向.本文提出了一种基于压缩传感的CMOS图像传感器硬件电路结构,在模数转换前实现了图像的同时传感并压缩,可用于超高速成像.该结构采用1.8V0.18μm CMOS工艺实现,帧率可达每秒几万到几十万帧,适合于压缩传感的应用.     

相位正则化参数矩阵化的压缩感知磁共振成像

<正>我校计算机与信息技术学院何为博士2016年获批国家自然科学基金青年项目:相位正则化参数矩阵化的压缩感知磁共振成像.项目编号:61601396.成像速度慢严重制约了传统磁共振成像技术在诸多临床领域中的应用,利用压缩感知理论通过欠采样进行磁共振成像成为加快磁共振成像速度的主要手段之一.然而现有的压缩感知     

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。     

压缩感知在宽带雷达信号处理中的应用

高分辨雷达成像系统在当今的军事和民用方面都有着广泛的需求,高分辨率成像需要发射宽带的雷达信号,然而根据奈奎斯特采样定理,信号带宽的增加又使得雷达系统面临高采样率、高传输率、大数据量存储以及信号实时快速处理等问题.压缩感知(CS)理论通过构造非相关测量矩阵,以远低于奈奎斯特采样率的速率获得一组测量值,通过重构算法对信号进行精确的重构.压缩感知理论应用的前提是信号的稀疏性,关键是测量矩阵和稀疏度之间的关系,重要支撑是重构算法.本文对压缩感知原理进行了简要介绍并针对雷达常用的线性调频信号提出一种稀疏基构造方案.同时,利用matlab构造了线性调频信号模型并对压缩感知处理线性调频信号的采样重建过程及应用于二维成像的过程进行了仿真.本文也研究了不同重建算法并进行了各个算法间的效果比较.仿真结果表明,在宽带雷达回波信号的处理过程中,压缩感知能通过降低采样率有效缓解回波数据的存储和传输的压力,这一点在宽带雷达目标检测中应用前景广阔.     

电磁层析成像中基于半周期采样的数字解调方法

电磁层析成像技术(EMT)是一种新型的电学层析成像技术.它可实现被测物场电导率和磁导率截面的分布成像,相敏解调是其硬件系统的关键环节.研究了一种基于半周期采样的正交序列解调方法,从频域的角度给出了相应的理论解释,并给出了基于Matlab的仿真结果和基于实际硬件系统的实验结果.结果表明,基于半周期采样的正交序列解调方法明...     

毫米波综合孔径辐射计的压缩感知成像方法研究

毫米波综合孔径成像辐射计(Synthetic Aperture Imaging Radiometer,SAIR)是一种适用于近场成像的高分辨率、高灵敏度传感器,但因其接收机数量大、系统复杂度高,限制了SAIR在实际场景中的应用.用少量阵元天线获取的稀疏可见度函数进行高精度成像反演是目前SAIR成像研究的热点之一.为从少量的可见度采样点中重构出具有较高精度的毫米波图像,借鉴压缩感知(Compressed Sensing,CS)的稀疏重构思想,提出一种基于二维SAIR成像模型的CS-L0成像反演算法.该算法借助SL0算法思想对二维综合孔径反演模型进行快速的l_0范数求解,可从少量可见度采样点中快速精确地重构出目标场景的亮温图像.实验仿真表明,与结合传统成像模型的一般CS反演法相比,提出的CS-L0反演法具有更高的成像精度和反演速度,能够对稀疏采样的SAIR进行快速准确的成像反演.     

基于子空间投影的SFGPR压缩感知成像算法

针对传统压缩感知SFGPR成像重建算法在强杂波测量环境中往往会失效的问题,提出一种基于子空间投影杂波抑制技术的SFGPR压缩感知成像重建算法.该算法首先在每个天线测量位置通过压缩感知测量模型重建所有的频域原始均匀采样数据,然后采用子空间投影杂波抑制技术滤除较强的地面回波,最后结合稀疏重建算法对地下目标图像进行压缩感知重建.实验数据处理结果验证了所提方法的有效性和准确性.     

基于压缩感知的图像稀疏表示和重构

在信号可稀疏表示的基础上,压缩感知理论将数据的采集和压缩集于一身,从较少的观测值中重构出原始信号,突破了以奈奎斯特采样定理为基础的传统采样方式的局限性,降低了对信号采样率的要求.首先介绍了压缩感知的基本理论和各类重构算法,并在时间复杂度和重构精度上对算法作出分析比较,然后基于压缩感知理论综述图像稀疏表示和重构算法的研究进展及其相关方面的应用,最后对压缩感知在稀疏表示和重构方面作出了总结和展望.     

带通采样频域波束形成

常规波束形成算法都是基于过采样率的,这使得多波束成像声呐系统因采样率高,数据吞吐量大,体积．成本和功耗等都很大。本文提出了一种基于帝通采样的频域波束形成算法,将带通采样信号的各频谱分量搬移到原始频谱位置,再进行相位补偿,进而实现带通采样频域波束形成。对其算法进行了仿真,并通过处理海试数据,验证该算法的有效性,为解决多波束成像声呐系统的小型化提供了技术支撑。     

遗传算法应用于二维微波成像研究

微波成像在生物医学等诸多领域中具有独特优势和远大的应用前景。 但在成像反演计算中，描述微波散射的算子方程通常是复杂的非线性方程，求解十分困难，同时面临着病态方程求解、计算耗时过多等诸多难题。作者试用遗传算法完成成像计算中逆问题的求解。对二维微波成像问题的数值计算结果表明，遗传算法能够对介质目标的位置、形状和介电常数进行准确的成像，并具有较高的计算效率。     

空间三维物体二维投影的一种新方法

计算机图形技术是随着计算机技术在图形领域中的应用而发展起来的一门新技术。它能够通过计算机将数据转化为图形,并在专门显示设备上显示。研究了空间中三维物体二维成像的一种新方法,即利用透视投影原理,在确定了参考位置后,通过矩阵旋转的方法在投影平面上确定坐标轴,最后用数值结果验证了这种算法的正确性。     

多孔硅微腔研究进展

材料的自发辐射特性可通过将其置入微型光学腔体中而得到控制。详细论述了多孔硅微腔的制备方法和光学特性研究进展,讨论了多孔硅微腔发光的时间、温度、能量效应及其影响因素,并展望了多孔硅微腔的应用前景。     

基于局部不变特征的空中红外面目标的模糊识别

红外面目标识别是红外成象精确制导的关键,由于目标与象之间存在着透视投影变换关系,则必然导致成象的形变;另外,红外成象比较模糊,加上背景、干扰弹及目标自身的影响,在象平面经常出现遮挡及不确定性．若用基于全局的特征进行识别,极易造成误识．针对空中红外面目标的成象特点,用交比构造目标的局部不变特征,提出用局部特征的相关性结合目标的对称性进行模糊决策,抑制由于局部畸变造成的误识．对成象有缺陷的目标进行识别结果表明,算法有较强的抗遮挡能力．     

Carbon nanotubes in biology and medicine: An overview

Rapid development in the field of nanomedicine is bringing novel opportunities for improved disease diagnosis and drug delivery. Among various nanomaterials involved in nanomedicine, carbon nanotubes (CNTs) possessing a unique one-dimensional structure with interesting intrinsic mechanical, physical, and chemical properties have been extensively explored for a wide range of applications in biology and medicine. This review article provides an overview of how CNTs are used in different aspects of biomedicine including drug delivery and cancer treatment, bio-sensing, biomedical imaging, as well as tissue engineering. The recent developments, future perspective, and major challenges in this field are discussed.     

综合运输网络中合理路径优化模型

为了提高多式联运经营人运输决策的科学性和可行性,建立了一个含路径合理性约束的联合运输路径优化模型.从货运生产实践角度出发,提出了联合运输合理路径概念.基于联合运输的实现流程,指出除了运输效益最大化外,合理的换装序列和换装次数限制是联合运输路径选择和优化必须要考虑的另外2个重要特性.对于一般联合运输问题,研究了运输总费用的构成,即直线运输费用、节点中转费用和超期惩罚费用.通过构建直观的联合运输网络图,以总运输成本最少为优化目标,将多方式联合运输合理路径的选择和优化问题转化为含有超期惩罚因子的广义最短路模型,对模型的假设和数学形式做了详细的描述,并提供了简要的求解思路和参考算法.     

混杂聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料力学性能

目前配置ECC(engineered cementitious composites,ECC)的聚乙烯醇纤维(polyvinyl alcohol,PVA)主要由日本可乐丽公司生产,成本较高.国产PVA价格合理,但国产PVA-ECC的拉伸延性有限,为了进一步提高水泥基复合材料的拉伸延性,兼顾应用成本,将国产PVA纤维和日本产PVA纤维以一定的比例混合,配制混杂PVA-ECC,为实际工程结构性能提升提供更多的材料选择.首先基于微观力学模型,确定混杂PVA-ECC中PVA纤维的体积分数,对设计的5组不同配合比的混杂PVA-ECC试件进行四点弯试验、单轴拉伸试验及单轴压缩试验,确定混杂PVA-ECC的较优配合比.最后对典型配合比ECC进行性能和成本对比分析,提出了低成本、较低拉伸性能的配合比M7,中等成本、较高拉伸性能的配合比M17和高成本、高拉伸性能的配合比M21等3个具有代表性的配合比,供实际工程根据结构性能的需要进行选择.采用混杂PVA纤维配置ECC,可降低ECC的成本,使得ECC大量应用于工程实践成为可能.     

高掺量粉煤灰混凝土路面应用性能的试验研究

为了揭示高掺量粉煤灰混凝土性能，加快其在路面工程中的应用，研究了添加粉煤灰、硅粉和引气减水剂的混凝土性能，包括力学性能、部分耐久性、干缩性及耐磨性．通过对13种配合比混凝土性能评价，得出粉煤灰取代率为30％、硅粉掺入率为7％和引气减水剂为1％的混凝土，具有较高的抗折强度、抗压强度、低渗透性、高抗冻性、低干缩性、高耐磨性及良好的经济效益，建议该配合比为路面设计配合比．     

PROFIBUS在交流电动机变频调速系统中的实现

以DANFOSS公司的VLT 5000系列变频器为例描述了PROFIBUS现场总线在交流电动机变频调速系统中的实现,并对现场总线在电力传动领域应用的前景进行了分析.     

基于近似梯度下降法的?q范数约束的压缩鬼成像

由于鬼成像在图像重构领域的优异表现,因此一直是研究的热点之一。近年来,有学者也将鬼成像与压缩感知理论相结合,提出了压缩鬼成像技术。为了以最少的测量值获得最优的重建效果,学者们提出了很多图像重构算法,其中应用最为广泛的是基于?₁范数或核范数的重构算法,因其凸性和光滑性在很多领域都有很好应用效果。非凸的?_q(0q约束实现重建所需要的测量值更少,并且相较于?₁约束,?_q范数的限制等距性条件更为宽松。为此,利用?_q范数约束来进行压缩鬼成像,并介绍了?_q范数的近似点算子和近似梯度下降算法,通过实验验证该算法对进行压缩鬼成像的可行性,对比分析各种不同算法在不同类型的图像之间的重建效果。