基于成像矩阵的物数据求解方法

提出了一种利用成像矩阵求解物数据的方法。通过对物、像矩阵的一维化处理,构建了二维成像矩阵,将物矩阵卷积点扩散函数矩阵得到像矩阵的卷积运算关系转变为物向量乘以成像矩阵进而得到像向量的乘积运算关系。最后将像向量乘以成像逆矩阵便可求解物向量,实现了从光学系统像数据中对物数据的精确求解,且计算误差为10-12量级。     

基于阈值分割的并行压缩鬼成像方法

为了提高鬼成像的速度,提出了基于阈值分割的并行压缩差分鬼成像方法。首先通过设置合理的阈值筛选出涨落较为明显的数据进行采样;然后再通过并行分块降低图像维度,提高整体运算速度;最后通过压缩感知重构算法重构图像。通过对图"BUAA"的半物理仿真以及透射物体"光"的实验结果表明,与普通的二阶赝热光关联成像相比,该方法能以更少的采样次数和运行时间重构图像,可提升成像信噪比。     

基于行扫描测量的运动目标压缩成像

运动目标成像在实际应用中具有重要作用,而如何获取高质量运动目标图像是该领域研究中的一个热点问题.本文采用行扫描采样的方式,通过构造运动测量矩阵,建立一种基于压缩感知理论的运动物体成像模型,并通过仿真及实验,验证了该模型对于恢复运动物体图像信息的可行性.实验结果证明,该方法可获得高质量的运动物体成像.通过引入图像质量评价标准,分析了运动物体成像质量与速度之间的关系.将该方法与普通压缩感知算法进行比较,结果证明,在相同速度下,该方法的成像质量更高.该方法在无人机对地观测、产品线视频监测等领域有着很好的应用前景.     

基于光环路正交频分多址无源光网络的光拍频噪声避免方案及性能仿真(英文)

在正交频分多址无源光网络上行传输中,不同光网络单元的上行信号如果采用相同波长的不同激光器将会产生光拍频噪声,使得光网络单元的无色性难以实现.本文以正交频分多址无源光网络为研究对象,通过对系统结构的研究和相关公式的推导,分析了信号上行传输中光拍频噪声的产生原因和避免方式.针对下行发送上行载波结合光线路终端相干接收的光拍频噪声避免方案进行了仿真研究.分析了系统的抗色散方案以及色散累积和训练序列长度对系统性能的影响,给出了优化的参数设置,为系统实际应用提供了理论参考.     

基于0-1稀疏循环矩阵的测量矩阵分离研究

当前压缩感知中测量矩阵的优化是测量阶段和重构阶段采用同一矩阵的事前优化。采用了以行变换为主的测量矩阵优化算法和过渡矩阵将压缩感知的测量矩阵和重构矩阵相分离,在测量阶段采用单像素相机的0-1稀疏矩阵,在重构阶段采用近似矩阵,这是区别于传统思路的测量数据和测量矩阵的事后优化方法。理论分析和实验结果表明,优化矩阵的性能好于稀疏循环矩阵,近似矩阵和优化矩阵具有相近的性能。研究成果降低了测量矩阵工程设计和实现的难度。     

Mixed-Line-Rate IP over OTN网络中基于蚁群算法的路由和资源分配策略(英文)

混合线路速率场景下光传送网业务的路由和资源分配问题需要进行特定研究;根据网络的总代价更新蚁群的信息素表,对网络进行虚拓扑重构,由此实现基于蚁群算法的光网络路由和资源分配问题的启发式算法;并通过控制业务光路的时延来平衡网络的服务质量和成本.通过与k短路算法的仿真比较得出,对网络总代价而言,在不同的网络负载下,相对k短路算法,本算法拥有20%左右的性能优势;通过对不同线路速率及混合线路速率下的性能比较得出,本算法能很好地适应混合线路速率的场景并实现其优势,对解决混合线路速率场景下的光传送网业务路由和资源分配问题拥有良好的效果.     

基于压缩感知的动态散射成像

利用基于压缩感知的成像系统可以透过静态的散射介质获得高质量的重建图像. 但是当散射介质动态变化时, 因为采样所得的测量值受到散射介质衰减系数非线性变化的影响, 重建图像质量会大大下降. 针对上述情况, 本文提出基于压缩感知成像系统的测量值线性拉伸算法, 该算法能够对所得到的非线性测量值进行分析, 根据测量值大小的不同将测量值划分成数个区域并计算补偿系数, 从而根据补偿系数进行测量值线性拉伸变换, 使测量值线性化. 最后再对变换后的测量值进行压缩感知重建计算. 通过理论分析、计算机仿真和实验证明了所提算法能够有效地应对动态的散射介质, 提高基于压缩感知成像系统在透过动态散射介质时的图像重建质量.     

光网络中光信噪比受限的光组播路径分配机制(英文)

组播业务的迅速增长对现有光网络的光路分配提出了更高的挑战.针对在大规模的光网络中,由于光组播路径中光信噪比过低导致传输层光链路无法正常工作,并由此带来"假性信令成功"的问题,提出了一种光信噪比受限的光组播路径分配机制.该机制充分利用光网络节点中光信噪比监测功能,在信令消息中携带光信噪比性能参量,并在光组播路径分配的信令过程中将光信噪比作为光波长分配的重要依据.通过该机制,控制平面在信令过程中充分考虑光信噪比因素,确保传输层的光组播路径得以顺利建立并正常工作.仿真结果表明,所提出的基于光信噪比感知的组播光路分配机制能够解决"假性信令成功"的问题,并有效降低光组播路径的阻塞率.     

基于Hadamard优化矩阵的多分辨显微关联成像研究

为满足显微成像领域的多样化需求,解决实际应用中成像质量与成像时间之间的矛盾,提出一种基于数字微镜器件的多分辨显微关联成像方法.该方法利用LED光源作为背景照射光源,对科研级荧光正置显微镜原光路改装设计为关联成像光路,采用多分辨Hadamard优化矩阵作为数字微镜器件的预置图样,实现了生物组织样品的连续多分辨成像.实验结...     

弹性光网络中基于效用的公平性感知动态频谱分配方案(英文)

针对弹性光网络中不同粒度业务之间的服务公平性问题,提出了公平性感知的动态频谱分配算法.通过引入一个新的效用函数,使得进行频谱分配时不仅考虑不同粒度业务间的服务公平性,而且还兼顾网络整体的频谱资源利用率,从而大大缓解了网络整体阻塞性能损伤.仿真结果表明,在动态网络环境下,该方案可以极大地提高弹性光网络中不同粒度业务之间的服务公平性,并且没有明显的阻塞性能恶化.     

基于最小化收发器数量的光网络业务量疏导

研究了网格型波分复用中的业务量疏导问题,首先把该问题表示为整数线性规划问题(ILP),优化的目标是使得网络中使用的收发器数量最少由于问题的计算复杂度较高,提出了一种启发式算法来解决该问题,数值结果表明:这种算法可以得到与整数线性规划(ILP)得到的最优解相近的结果,在WDM网络中采用适当的业务量疏导可以减少网络中使用的收发器数量。     

端到端网络流量的混合估计方法(英文)

利用主成分分析法获取端到端网络流量的主要特征分量并获得其初始估计结果.为克服其初值敏感性将估计结果作为遗传算法的初始值、链路流量估计偏差作为遗传算法的适应度函数,通过构建合适的交叉和变异概率函数来控制遗传算法的交叉和变异过程.采用合适的约束迭代函数,利用遗传算法通过迭代寻优获得端到端流量的估计结果,仿真结果表明所提出的方法是可行的.     

基于路径计算单元的光网络故障恢复中的并行流量迁移

基于路径计算单元的光网络,根据无充足空闲资源用于无需流量迁移状态的恢复光路建立的背景,围绕故障恢复时尽量减少被中断连接的流量迁移过程,对并行的流量迁移过程进行了研究,建立了相应的数学模型,提出了并行流量迁移的实现方法,给出了可以得到并行流量迁移过程中连接新旧光路拆建顺序的启发式算法.文中提出的最小化最大中断连接资源需求数并行流量迁移算法包含依赖关系图分割算法和最小化最大中断连接资源需求数拆建顺序确定算法两大部分.仿真证明了最小化最大中断连接资源需求数并行流量迁移算法相对于普通串行流量迁移算法可以利用较少的额外中断得到迁移时间的大幅缩短.     

An Approach to Optical Reflection Tomography along the Geometrical Thickness

We propose and demonstrate a novel optical reflection tomography along the geometrical thickness. This technique is based on simultaneous measurement of refractive index n and thickness t of a sample using the combination of a low coherence interferometer and confocal optics. The interferometer provides optical coherence tomography (OCT) of the dimension of the optical thickness (=n × t) along the optical axis, while the confocal optics gives us another type of reflection tomography, having the thickness dimension of nearly t/n along the optical axis. This sort of tomography can be called confocal reflection tomography (CRT) and has not yet been demonstrated, to our knowledge. Simple image processing of OCT and CRT results in the desired reflection tomographic image, showing two-dimensional refractive index distribution along the geometrical thickness.     

基于流量门限的提前预留竞争解决机制(英文)

基于小尺寸缓存的提前预留机制是有效的竞争解决方案.为支持区分服务,本文研究了两优先级提前预留机制的阻塞模型,分析了变化缓存尺寸与载荷比率条件下光突发交换网络核心节点的阻塞性能.为降低两优先级提前预留机制的突发丢弃率,提出一种基于流量门限的提前预留机制.数值分析确定了合理的缓存尺寸与流量门限,实现了高、低优先级间的缓存使用平衡.仿真结果表明:与原有提前预留机制相比,基于流量门限的提前预留机制保持了全流量状态范围内的阻塞性能,并明显降低了中、低流量状态内的突发丢弃率.     

基于观察矩阵的频域光学相干层析成像图像重构算法

频域光学相干层析成像技术是一种新型的医学成像技术,其传统的图像重构算法主要是基于傅里叶变换。但这种重构算法的主要缺陷在于其纵向分辨率随着深度位置的变化而明显下降。为了使频域光学相干层析成像系统的纵向分辨率在整个成像深度内基本保持不变,提出了一种基于观察矩阵的图像重构法,并用该法重构了平面镜以及皮肤信号。结果表明,这种图像重构法能够使频域光学相干层析成像系统保持纵向分辨率不变。与文献报道相比,这种方法在保持系统简单性的同时,还保持了高的纵向分辨率,并在成像深度范围内使得纵向分辨率基本保持不变。     

自相似业务下WDM光网的动态阻塞性能

研究了在自相似业务下,WDM光网的动态路由和波长分配问题以阻塞率为判据,通过大量的数字仿真试验分析了WDM光网在不同路由策略下,相对于自相似业务的Hurst参量和标准偏差参量的动态性能此外,对在泊松业务和自相似业务下的WDM光网的动态性能做了比较。     

A Compressed Sensing Measurement Matrix Construction Method Based on TDMA for Wireless Sensor Networks

Compressed sensing theory has been widely used for data aggregation in WSNs due to its capability of containing much information but with light load of transmission. However, there still exist some issues yet to be solved. For instance, the measurement matrix is complex to construct, and it is difficult to implement in hardware and not suitable for WSNs with limited node energy. To solve this problem, a random measurement matrix construction method based on Time Division Multiple Access (TDMA) is proposed based on the sparse random measurement matrix combined with the data transmission method of the TDMA of nodes in the cluster. The reconstruction performance of the number of non-zero elements per column in this matrix construction method for different signals was compared and analyzed through extensive experiments. It is demonstrated that the proposed matrix can not only accurately reconstruct the original signal, but also reduce the construction complexity from O(MN) to O(d2N) (d≪M), on the premise of achieving the same reconstruction effect as that of the sparse random measurement matrix. Moreover, the matrix construction method is further optimized by utilizing the correlation theory of nested matrices. A TDMA-based semi-random and semi-deterministic measurement matrix construction method is also proposed, which significantly reduces the construction complexity of the measurement matrix from O(d2N) to O(dN), and improves the construction efficiency of the measurement matrix. The findings in this work allow more flexible and efficient compressed sensing for data aggregation in WSNs.     

分布式光网络中的波长和端口数目优化分析

研究了分布式Mesh光网络中动态业务疏导问题中的波长和端口优化问题,通过对分布式Mesh光网络中不同业务和网络拓扑情况下的网络结点波长和端口使用数目的仿真分析,得出网络中的合理波长和端口数目配置,为网络规划和设计提供依据.