声光自适应信号处理技术在扩频通信中的应用

研究了声光滤波的工作原理,用布拉格器件作模拟抽头延迟线完成横向滤波。讨论了LMS自适应滤波的基本方法,给出了声光自适应LMS滤波的实现方法并用于扩频通信的窄带干扰抑制中。对扩频通信进行干扰抑制的滤波过程通常是一个自适应过程,采用声光自适应滤波技术,不仅能抑制窄带干扰,而且能提高系统的处理增益和分辨率。     

偏度最大化多通道逆滤波语音去混响研究*

房间混响会降低语音质量和语音可懂度。高阶统计量是衡量非高斯性的重要参量,基于语音非高斯特性可实现语音去混响。本文提出一种基于高阶统计量的多通道语音去混响方法,该方法首次用多通道语音信号线性预测残差的三阶统计量偏度（Skewness）构造代价函数,以去混响重建信号线性预测残差的偏度最大化为目标自适应地更新逆滤波器;同时结合语音信号的产生模型,提出基于偏度准则的线性预测与房间脉冲响应逆滤波联合估计方法,进一步提高去混响算法性能。实验结果表明,该方法相较于已有的基于线性预测残差四阶统计量峰度（Kurtosis）的方法具有更好的去混响效果,且对噪声具有更强的鲁棒性。     

基于离轴腔增强吸收光谱双组分CH4/H2O高灵敏度探测研究

H₂O和CH₄在气候变化过程中起着关键作用,实时在线测量H₂O和CH₄浓度一直都是国内外学者研究的热点问题之一。利用1.653 μm可调谐半导体激光器作光源,结合反射率为99.997 6%的两片高反射镜组成离轴腔增强吸收光谱装置,开展了H₂O和CH₄的高灵敏度测量研究。离轴腔增强系统的有效吸收光程通过吸收面积-浓度关系法来标定,吸收面积-浓度关系法的可行性首先通过已知光程的光学吸收池进行验证,确定有效后用于标定离轴腔增强系统的有效光程。结果表明,基长为21 cm的离轴腔增强系统的有效吸收光程达到了8 626.3 m。当谐振腔内压力为5.06 kPa时,利用7组不同浓度的CH₄标准气体（0.2～1.4 μmol·mol-1）对系统进行了线性响应标定测试,得到了CH₄吸收的积分面积与浓度拟合关系曲线。系统的稳定性、可实现的最小探测灵敏度等信息通过Allan方差进行分析,结果表明系统对探测CH₄的最佳平均时间为100 s,最小可探测浓度极限为7.5 nmol·mol-1;系统对探测H₂O的最佳平均时间为200 s,最小可探测浓度极限为55 μmol·mol-1。对提高系统测量精度的数据处理方法也进行了分析研究,结果表明相比于多次平均方法,Kalman滤波能显著的提高测量精度,而且缩短了系统的响应时间。最后,利用搭建的离轴腔增强实验系统结合Kalman滤波数据处理方法对实际大气中CH₄和H₂O浓度进行了连续两天的测量,CH₄每天平均的浓度分别为2.1和2.08 μmol·mol-1,H₂O每天平均的浓度分别为11 515.6和11 628.6 μmol·mol-1,由此可知建立的离轴腔增强吸收光谱装置能够用于大气CH₄和H₂O的测量,另外建立的系统也可用于相关工业领域的高灵敏度CH₄和H₂O监测。     

Characterization of the multiple chemical components of Glechomae Herba using ultra high performance liquid chromatography coupled to quadrupole‐time‐of‐flight tandem mass spectrometry with diagnostic ion filtering strategy

Glechomae Herba is a traditional Chinese medicine used for the treatment of urolithiasis, cholelithiasis, and urinary tract infections in China. Identification of chemical constituents is helpful to discover the potential active ingredients. However, this significant work is stymied by complex chemical constituents. Therefore, an ultra high performance liquid chromatography coupled to quadrupole‐time‐of‐flight tandem mass spectrometry analysis with diagnostic product ions and neutral loss filtering strategy was established for chemical profiling of Glechomae Herba. The diagnostic product ions and neutral loss filtering strategy simplified spectral elucidation. A total of 120 compounds, including 10 chlorogenic acids, 10 gallic acids, 21 phenylpropionic acids, and 77 flavonoids, were reasonably identified in Glechomae Herba. Sixty‐five constituents were first discovered in Glechomae Herba. Four types of chlorogenic acids (caffeoylquinic acid, feruloylquinic acid, p‐coumaroylquinic acid, and di‐caffeoylquinic acid), three types of galloylglucoses (di‐O‐galloyl‐glucose, tri‐O‐galloyl‐glucose, and tetra‐O‐galloyl‐glucose), three types of phenylpropionic acid skeletons (p‐coumaric acid, caffeic acid, and rosmarinic acid) and five types of flavonoid aglycone skeletons (apigenin, kaempferol, luteolin, quercetin, and chrysin) were identified in Glechomae Herba. The results indicated that the developed strategy was feasible and rational technique for identifying the complex chemical constituents in Glechomae Herba.     

基于斑点噪声的拖尾Rayleigh分布的合成孔径雷达图像最大后验概率降噪

为了反映合成孔径雷达图像中斑点噪声尖峰厚尾的统计特征，使用拖尾Rayleigh分布来描述斑点噪声.基于Gamma先验分布和斑点噪声的拖尾Rayleigh分布，推导出了合成孔径雷达图像的最大后验概率滤波方程，并给出了它在特定特征参数时的解析形式.使用Mellin变换从观察图像估计拖尾Rayleigh分布的未知参数.给出了在斑点噪声的拖尾Rayleigh分布下的最大后验概率降噪试验和量化指标.为了消除滑动窗大小和噪声强度对降噪结果的影响，给出了降噪能力随滑动窗大小和噪声方差的动态变化关系.结果表明，拖尾Ray 关键词： 斑点噪声 拖尾Rayleigh分布 最大后验概率降噪 Mellin变换     

Extinction ratio enhancement of SOA-based delayed-interference signal converter using detuned filtering

We demonstrate experimentally >3 dB extinction ratio improvement at the output of SOA-based delayed-interference signal converter (DISC) using optical off-centered filtering. Through careful modeling of the carrier and the phase dynamics, we explain in detail the origin of sub-pulses in the wavelength converted output, with an emphasis on the time-resolved frequency chirping of the output signal. Through our simulations we conclude that the sub-pulses and the main-pulses are oppositely chirped, which is also verified experimentally by analyzing the output with a chirp form analyzer. We propose and demonstrate an optical off-center filtering technique which effectively suppresses these sub-pulses. The effects of filter detuning and phase bias adjustment in the delayed-interferometer are experimentally characterized and optimized, leading to a >3 dB extinction ratio enhancement of the output signal.     

基于小波阈值法和维纳滤波的稀疏孔径光学系统成像的恢复

在研究稀疏孔径理想衍射成像光学系统的基础上，提出基于改进小波阈值法和维纳滤波的稀疏孔径光学系统成像恢复算法。针对存在噪声干扰的稀疏孔径光学成像系统，设计并利用改进的小波阈值去噪算法，较好地去除了成像噪声，最大程度地得到较为理想的成像结果，然后利用维纳滤波方法实现成像恢复。在实验中，利用光学设计软件ZEMAX设计了不同填充因子的稀疏孔径光学系统，并用本算法进行了成像恢复。实验结果表明，该算法的结果优于单独使用维纳滤波方法所获得的结果。     

基于旋滤波法的干涉条纹预处理技术

 提出了一种新的基于旋滤波法的干涉条纹预处理方法。该方法根据条纹图灰度值梯度分布规律，只在干涉条纹切线方向进行中值滤波，它能有效地处理各种相干噪声而不会使条纹变模糊。实验证明该方法能有效地去除随机噪声、椒盐噪声以及由于光照不均匀引起的较大面积的亮斑或暗斑等噪声。对于亮斑或暗斑，其滤波效果要明显优于Gerchberg外插迭代算法。以WYKO相移干涉仪5次测量的面形平均值作为被测面形的参考值，则经过预处理后，抑制了噪声引起的局部误差，傅里叶变换法计算得到PV值的误差从未预处理的14.4%(全口径)、131%(95%口径)分别减小到3.4%(全口径)、1.5%(95%口径)；RMS误差从28.7%(全口径)、23.3%(95%口径)分别减小到5.0%(全口径)、2.3%(95%口径)。     

基于空间滤波测量气垫导轨上滑块的运行速度

当作为传感器的敏感器件通过一定的敏感体积来检测物体的运行状况时,敏感器件将以其特定的空间权函数对信息进行加权平均,其作用等效于空间低通滤波器.本文介绍了传感器的空间滤波原理,利用空间滤波测量了气垫导轨上滑块的运行速度.该方法不需要触发时间计数装置的开启信号和停止信号,也不需物体在2只传感器之间稳定运动,因而也降低了对运动物体的要求.