用光折变扇形效应实现非相干图像的相干转换

利用Ｂａ１－ｘＳｒｘＴｉＯ３光折变晶体的扇形散射效应实现非相干图像的相干转换，得到非相干图像的相干正转换图像，且相干输出图像有很高的保真度，分辩率可达到２８ｌｉｎｋ ｐａｉｒｓ／ｍｍ。     

基于高频相干散射雷达网的中纬度电离层动力学过程研究

中纬度电离层衔接极区和低纬度电离层,是电离层高中低纬耦合与扰动传播的重要区域,其电离层动力学过程尤为复杂。欧美国家依靠布设的高频相干散射雷达网对欧美扇区中纬度电离层动力学过程开展了大量研究,但对亚洲扇区中纬度电离层环境变化特征及机制尚缺乏深入研究,电离层扰动从极区向中低纬度地区的传播特征及其动力学过程和扇区异同性并不明确。基于此,回顾国际超级双极光雷达网的发展历程,总结基于高频相干散射雷达网研究中纬度电离层动力学过程的国际、国内研究现状和发展趋势,凝练我国高频相干散射雷达网建设完成之后的重点研究方向。     

基于IRLS的跳频模式下GTD散射参数提取和RCS重构

现代谱估计方法能够反演基于几何绕射理论(geometric theory of diffraction, GTD)的模型参数,但不能处理非均匀不完备的雷达散射截面(radar cross section, RCS)数据。此外,通过暗室测量获取完备的RCS数据也需要较大的时空开销。针对上述问题,提出一种基于迭代加权最小二乘(iteratively reweighed least squares, IRLS)的跳频模式下GTD散射参数提取和RCS重构方法。该方法将稀疏重构理论与GTD散射模型相结合,能够在RCS数据非均匀不完备的条件下反演散射参数和实现RCS重构。仿真数据和电磁计算数据用于验证所提方法的有效性,实验结果表明该方法对降低暗室步进频率RCS的测量成本和扩增雷达RCS数据具有重要意义。     

高炉浓尘环境料面散射特性建模与成像

工业恶劣成像环境下的雷达图像常存在对比度低和清晰度差等问题,质量退化的图像直接影响计算机视觉任务的处理效果以及目标参数反演结果。因此,对高炉料面后向散射进行建模,并针对弥散浓尘环境下的随机粗糙料面成像,提出一种基于衰减补偿和散射修正的成像方法。考虑微波沿空间路径的传播损耗,在回波模型中加入环境因子,采用瑞利散射和积分方程法分别求解衰减系数和粗糙面的后向散射系数,从传输损耗和散射机理出发,对图像进行损耗补偿以及目标像素亮度的提升,减小图像因成像环境、目标距离以及表面起伏形状不同造成的信号强度差异。通过南钢3号高炉雷达数据验证算法,目标像素亮度差异平均减小4.33 dB,有效改善雷达成像中高炉径向距离起伏料面的成像性能。     

基于受激布里渊散射的高精度多微波频率测量

为实现高精度大范围多微波频率测量, 利用双平行马赫曾德尔调制器(dual parallel Mach-Zehnder modulators, DPMZM)分别对未知信号和扫描信号进行抑制载波单边带调制, 并分别作为信号光和泵浦光输入到色散位移单模光纤中, 当两者满足一定的频率关系时, 信号光会得到放大, 通过测量输出光功率值即可估计出待测信号的频率值。该方案利用双阶段受激布里渊散射结构降低了受激布里渊散射增益线宽。另外, 通过设置DPMZM的调制参数, 即可利用低频段的扫描信号实现高频段的频率测量, 降低了方案的实现复杂度。为进一步提高算法精度, 利用测量的光功率值建立幅度比较函数, 通过计算可得频率测量误差, 通过误差修正可提升方案的测频精度。最后, 通过实验仿真证实了方案的有效性, 测量误差为±3 MHz。     

二维目标的微波成像新方法

首先从体等效原理出发，得到一个积分方程组，该方程组将目标的介电常数与目标内总场及接收点上的散射场联系起来。随后，对该方程组求变分，寻求散射场对目标介电参数的梯度方向，得到反演方程。文中列举了几个典型反演实例，考察了方法的收敛速度、运行时间及对复杂目标的适应能力等因素，所得结果相当令人满意，为了尽量与实际探测接近，文中还讨论了方法抗随机噪声的能力，模拟表明，该方法具有相当强的抗噪声性能。