液晶空间光调制器在阿达玛变换光谱仪中的应用研究——快速精确的解码方法

研究了液晶空间光调制器(LC-SLM)作为固定不动的编码模板应用于阿达玛变换光谱仪(HTS),提出了快速精确的解码方法,给出了由液晶空间光调制器编码模板所带来的均方根信噪比的改善.     

水声通信中的编解码及其快速算法的研究

本文针对在水声通信中使用m序列作为编码形式的扩频通信系统进行研究。分析扩频码的产生和序列特点，给出的编码序列搜索，信息解码的解码方法。对其中相关运算给出了快速算法，解决了运算中的瓶颈问题，极大的提高了运算速度，并对长序列的快速相关进行初步探索。     

求解分数傅里叶变换衍射积分的一种快速算法

在对Lohmann 二型分数傅里叶变换(FRT)和菲涅耳衍射积分进行比较的基础上,给出基于快速傅里叶变换(FFT)求解该分数傅里叶变换和菲涅耳衍射积分的快速算法及算法适用范围.数值模拟实验证明了理论的可靠性和算法的高效性.此快速算法为分数傅里叶变换在工程实际中的进一步广泛应用奠定了基础.     

阿达玛变换光谱仪狭缝衍射的编码修正

根据阿达玛变换光谱仪的原理与狭缝衍射特性,分析了光谱仪入射狭缝衍射对阿达玛变换光谱仪测量结果造成影响,对衍射情况下的阿达玛变换光谱仪的仪器结构矩阵进行了研究,得出了衍射情况下阿达玛变换光谱仪的编/解码方法,通过对入射光谱的还原分析,验证了编码/解码的正确性。该方法对阿达玛变换光谱仪的高精度光谱测量具有重要意义。     

CZT和ZFFT频谱细化性能分析及FPGA实现

快速傅里叶变换在信号的频谱分析中应用广泛,而在工程实际中往往只对信号频谱中一段区间感兴趣,需要对频谱进行细化分析。常用的频谱细化方法有线性调频Z变换(Chirp-Z Transform, CZT)算法和基于复调制的细化(Zoom-FFT, ZFFT)算法,在给出了两种频谱细化方法的计算流程后,通过MATLAB仿真说明两种算法都能提高信号频率的测量精度,最后给出了这两种算法在FPGA具体工程实现中的实现步骤。     

基3快速W变换（－Ⅱ，Ⅲ）的新算法

离散W变换(DWT)是一种新型的实正交变换.常用的DWT有四种类型,即DWT-j,j=Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,它们均可用于数字信号处理.本文提出了适合于长度N=3^m的基3快速W变换(-Ⅱ,Ⅲ)的新算法.首先分别导出了基3快速W变换-Ⅱ与基3快速W变换-Ⅲ的算法公式,分析了计算复杂性;然后和直接算法以及基2快速算法的计算复杂性作了比较;最后以长度N=3²为算例,给出了基3快速W变换(-Ⅱ,Ⅲ)算法的信号流图.结果表明,新算法与直接算法相比大大地降低了运算量,并足以和基2算法媲美;而且可进行原位计算,数值稳定,结构简单规则,易于实现.本文算法扩展了快速W变换(-Ⅱ,Ⅲ)算法的可适用范围.     

离散分数阶傅里叶变换快速算法的DSP详细实现

为满足在数字信号处理器DSP(digital signal processor)上进行离散分数阶傅里叶变换DFRFT(discrete fractional fourier transform) 实时计算的要求，通过对多种DFRFT计算方法进行比较,选择Ozaktas提出的DFRFT快速算法进行基于DSP的详细实现处理。在对该快速算法进行理论分析的基础上，将快速算法的计算过程进行优化配置，并给出完整的计算量统计结果。在保证精度要求的情况下，提出的详细实现方法将快速算法的实数乘法计算量减至最小。工程实际应用表明：该方法满足DSP运算精度和实时性要求。     

SO(6)和SU(4)群Gelfand-Zetlin态间的变换系数

本文给出了一种计算SO(6)和SU(4)群Gelfand-Zetlin态间的变换系数的方法.     

基于平面声全息的全空间场变换:Ⅰ.原理与算法

首先证明了NAH变换中两种Green函数变换关系式对最终的场变换结果的一致性,给出了NAH变换中主要参数之间的定量关系式,进行了滤波窗的性能优化分析。利用NAH变换与Helmholtz积分,提出了改进的远场指向性快速计算方法,与DRL方法相比,该方法对声源形状的适应性更强,计算精度更高。     

静轴对称自对偶Yang-Mills场的隐对称及其代数结构

本文给出了静轴对称自对偶Yang-Mills(SDYM)场的新的变换,并证明它们是对称变换;对于李群SL(N,R)/SO(N)的李代数生成元θ所取两种形式,给出了相应的对称变换形式;利用Yang-Baxter等式及括号,得到了基本场对称变换的Loop(或Kac-Moody)和共形(或Virasoro)的代数结构.本文中得到的结论可以推广到其它模型.     

基于二进制小波变换和改进SPIHT算法的图像编码方法

提出了一种基于二进制小波变换和改进SPIHT算法的图像编码方法.二进制小波变换将图像从实数域变换到实数域,消除像素之间的空间冗余性,得到了具有整数准确度的紧致描述.针对传统SPIHT算法解码图像视觉效果差的缺点,提出了改进方法.根据图像分析结果,将二进制小波变换变换系数按视觉重要性重新排序,通过对视觉重要系数优先编码,把量化误差集中在视觉不敏感区域,从而在不影响编码率失真性能的同时,有效地提高了解码图像的视觉效果.实验结果表明,和其它流行的编码算法相比,本文算法对不同性质的图像具有最优的编码性能和视觉效果.     

图像的全息描述与编码

图像在不可靠信道中传输时由于信道误码和数据丢包等因素的干扰,解码图像的质量会受到很大的影响。图像的全息描述和编码能够很好地用于图像的鲁棒传输。对一维和二维全息描述进行了分析,给出了全息描述的数学表达,把基于小波变换域的图像编码方法用于图像的全息描述。对该方法进行了测试,结果表明该方法具有较好的抗误码特性。     

新型机器人红外传感皮肤信号处理方法的研究

机器人红外传感皮肤是一种新型的外部感知系统,它具有信息量大,实时性好,与环境无接触测量的特点,被广泛应用在多关节机器人实时避障系统中。但是皮肤上的微型红外传感器输出易受到可见光、工频电源、日光灯等噪声干扰,传统的模拟电路很难满足系统实时性和准确性的要求。为了提高系统的性能,给出了一种基于数字信号处理(DSP)的全数字信号处理技术,采用快速傅里叶变换(FFT)对传感器信号进行处理。分析了快速傅里叶变换误差产生原因,提出加汉宁(Hanning)窗进行误差补偿。仿真和实验结果表明,该技术能有效地减少噪声对系统的影响,使红外传感皮肤能够准确实时地给出周围环境信息。     

非稳腔傍轴波动方程高斯球面波修正方法的数值研究

在分析用差分方法求解虚共焦非稳腔三维傍轴波动方程,及用数值积分方法与快速付氏变换(FFT)方法求解三维菲涅耳积分方程优缺点的基础上,从激光束在虚共焦非稳腔中以修正高斯球面波形式传输的特征出发,经坐标变换把发散(或会聚)的光束拉直成平行光束,然后用FFT方法求解了在新坐标系中修正函数满足的傍轴波动方程.把相同条件下得到的结果与国内外文献给出的结果进行了比较;计算COIL实验非稳腔给出的近远场结果图象合理正确.     

用于多阶存储系统的3元(2,10)游程受限编码

提出了一种用于多阶光存储的3元游程受限的调制编码。给出的3元(2,10)游程受限编码可以由一个3状态的有限状态机表示,其记录密度为2.14(比特/最小记录符),高于已有的3元(2,10)编码。介绍了该编码的编码和解码步骤,并给出了控制编码后序列直流分量的方法。对不同游程受限编码的主要性能参数进行了比较。     

空间层叠矩形阵列式角多路解码光路设计

根据角多路技术原理,提出了一种矩形阵列空间层叠形式的解码光路结构和先分组解码再组内解码的两步解码方式,并针对本实验室的高功率准分子激光系统给出了具体的解码光路设计实例。该方法具有解码精度高,设计误差小,与光路准直、激光参数测量系统等兼容性好,便于加工制作和安装调试等优点。     

非自治Kadomtsev-Petviashvili方程的自相似变换和二维怪波构造

首先给出非自治Kadomtsev-Petviashvili方程转换为Kadomtsev-Petviashvili方程的一个自相似变换,然后基于Kadomtsev-Petviashvili方程的Lump解构造了非自治Kadomtsev-Petviashvili方程的有理函数表示的二维单、双、三怪波解,最后通过合适选取变参数,用图示说明了它们的演化特征,并利用快速傅里叶变换算法数值模拟测试了二维单怪波的动力学稳定性.本文方法对寻找(2+1)维非线性波动模型的怪波激发提供了启迪.     

基于Dini展开的高阶Hankel变换及其在光束传输中的应用

基于Dini级数展开, 导出了p(>0) 阶准离散Hankel变换(the pth-order quasi-discrete Hankel transform based on Dini series expansion, pDQDHT)算法, 并给出了该算法在光束传输中的应用. 通过不同输入函数分别对pDQDHT算法进行测试及光束通过透镜传输的应用实例, 结果表明: pDQDHT算法不仅精度高于现有的Hankel变换算法, 可以进行多次正、逆变换, 能广泛应用于光束分步传输问题, 而且执行速度也与一般的快速Hankel变换算法相当. 关键词： Dini级数展开 高阶Hankel变换 光束传输     

空间层叠矩形阵列式角多路解码光路设计

根据角多路技术原理,提出了一种矩形阵列空间层叠形式的解码光路结构和先分组解码再组内解码的两步解码方式,并针对本实验室的高功率准分子激光系统给出了具体的解码光路设计实例。该方法具有解码精度高,设计误差小,与光路准直、激光参数测量系统等兼容性好,便于加工制作和安装调试等优点。     

荧光寿命的快速傅里叶变换拟合方法

介绍了一种利用快速傅里叶变换算法对稀土掺杂物质的荧光寿命进行数据拟合的方法。稀土掺杂物质可用来制备多种光学传感器,用于温度、pH值等多种参量测量领域。本方法利用快速傅里叶变换(FFT)结果作为基础,从非零项的相位角的正切值得出被测的荧光寿命,具有速度快、误差小、不受本底干扰等一系列优点。以掺铒光纤为例,通过数字仿真将本方法与其它几种传统的拟合方法进行了比较。快速傅里叶变换方法的测量偏差不到Prony方法的50％,为对数似合(log-fit)方法测量偏差的1／6。另外,快速傅里叶变换方法由于不受本底噪声影响,可以不必在信号处理时去掉本底噪声,因而可以明显缩短测量时间。