基于高阶残差量化的光谱二值编码新方法

光谱二值和多值编码技术能够实现目标光谱的快速匹配、识别和分类等应用,但这类量化编码方法会损失大量的光谱细节信息,且不能解码出与原始光谱近似的重构光谱,应用有限。为了解决上述问题,提出一种高阶残差量化的光谱编码新方法HOBC(high-order binary coding)。首先,对光谱向量进行去均值的规范化处理,得到值域为(-1, 1)的光谱序列;然后,求解规范化光谱的±1编码、编码系数和残差（即一阶残差）;基于一阶残差,逐阶解算2至K阶残差的±1编码及其系数;最后得到K个编码序列及其系数,即为HOBC的编码结果。选择典型波谱库数据集,对比光谱0/1二值编码BC01(binary coding with 0 and 1)、光谱分析编码SPAM(spectral analysis manager)、二值/四值混合编码SDFC(spectral derivative feature coding)和DNA四值编码等4种方法,进行了光谱量化编码和解码重构实验,分别统计了光谱形状特征和斜率特征编码的信息熵和存储量、光谱形状特征编码与原始光谱之间的光谱矢量距离SVD (spectral vector distance)、谱间Pearson相关系数SCC (spectral correlation coefficient)和光谱角SAM (spectral angle mapping)。结果表明,在编码存储量上,HOBC的1～4阶编码分别与以上4种编码相等;在编码信息熵上,HOBC的1～2阶编码分别与BC01和SPAM相等,而HOBC的3～4阶编码分别高于SDFC和DNA编码;在SCC上,HOBC1阶编码与BC01相等,而2～4阶编码均分别优于SPAM,SDFC和DNA编码;在SAM方面,HOBC 1～4阶编码均分别明显优于4种对比方法;4种对比方法不能明确解码重构,而HOBC可简便重构出与原始光谱近似的解码序列,且SVD逐阶递减。进一步,基于临泽草地试验站公开光谱数据集,进行了10类地物目标的光谱编码和监督分类实验,实验结果表明,在Kappa系数,总体分类精度和平均分类精度等3种性能评价指标上,HOBC均明显优于4种对比方法,尤其是,HOBC 4阶编码优于原始光谱的分类性能;对样本数量较少且类间相似性较高的难分类地物,HOBC亦具有优于其他算法的鲁棒性。说明HOBC编码在大幅压缩数据量的同时,其编码序列能保留较高的信息量,且具有较高的光谱可分性,可用于光谱高精度快速识别和分类;其解码重构序列与原始光谱序列具有较高的相似性,理论上可适用于目标识别和分类等应用。     

300GHz超导SIS接收机系统的设计与构建

超导SIS(Superconductor-Insulator-Superconductor)混频技术是新兴的低噪声检测技术.其卓越的低噪声性能已使其成为毫米波和亚毫米波频段灵敏度最高的谱线接收设备,接收机的自动控制和稳定性有更高的要求,研制能够长期稳定工作的接收机有很重要的意义.本文主要讨论了我们自行研究设计工作在4K温度,准光学系统的毫米波超导SIS接收机的组成部件,根据我们制备的超导SIS隧道结器件的特性指标,计算设计了300GHz波段的超导接收机天线和结的集成芯片.     

混合优化RBF-BP网络的板形缺陷识别

针对传统板形模式识别方法存在精度低、鲁棒性弱的问题,提出了一种混合优化RBF-BP组合神经网络板形模式识别方法。首先利用自组织映射网络(SOM)对样本聚类,利用聚类后的网络拓扑结构确定RBF的中心,并计算RBF的宽度,克服了传统聚类算法随机选取中心导致聚类结果不稳定的问题。然后利用遗传算法(GA)良好的全局搜索能力优化整个网络的权值。RBF-BP组合神经网络是由一个RBF子网和一BP子网串联构成的,该网络同时具备BP神经网络能较好地预测未知样本的能力以及RBF神经网络的逼近速度快的优点。并以某900HC可逆冷轧机板形识别为应用背景,在MATLAB2010a环境下进行仿真实验,结果表明混合优化RBF-BP组合神经网络的板形模式识别方法能够识别出常见的板形缺陷,提高了板形缺陷识别精度并具有较好的鲁棒性,可以满足板带轧机高精度的板形控制要求。     

离子色谱测定土壤中Cl-和SO2-4

介绍了离子色谱法测定土壤中Cl-和SO2-4的可行性以及相关的前处理方法,通过一定前处理方法,减少土壤中杂质对测定的干扰和对色谱柱的污染.有效选取提取液的种类和浓度及提取时间,准确测定了土壤中Cl-和SO2-4含量.Cl-和SO2-4的相对标准偏差分别为2.70%、2.89%,检出限分别为0.1950、0.2230μg·mL-1,平均回收率分别为106.7%,95.8%.方法简便,快速、灵敏度高.     

孔雀石绿在自组装纳米银膜上的SERS

电解法制备了自组装纳米银膜。用紫外可见分光光度计和透射电镜对电解出的银胶进行了观测,并且用扫描电镜对制备好的银膜进行了表征,发现银膜上的纳米银颗粒是银胶中颗粒的二聚体和三聚体。我们得到了孔雀石绿的SERS谱,发现自组装纳米银膜对于用SERS检测孔雀石绿具有很好的增强效果,检测的下限是10-10M。另外,我们对所测不同浓度的孔雀石绿的指纹峰面积进行了分析,发现峰面积随浓度的变化有很好的线性关系,这对以后进行定量分析打下了基础。本实验说明用电解法制备的自组装纳米银膜对于检测孔雀石绿具有很好的应用前景。     

盲重构频域阵列信号的压缩感知水声目标方位估计

针对复杂海洋环境条件下压缩感知水声目标方位估计性能下降的问题,利用盲源分离能够提高信噪比的优势,提出了一种盲重构频域阵列信号的压缩感知水声目标方位估计方法。首先将阵元域信号通过傅里叶变换方法得到多个子带阵列信号;然后对各个子带阵列信号进行复数域盲源分离得到子带解混矩阵和子带分离信号估计,并对子带分离信号进行属性分析和处理;再根据处理后的子带分离信号和子带解混矩阵重构子带阵列信号,对重构的子带阵列信号采用频域压缩感知方法进行空间谱估计,得到各个子带的空间谱;最后将各子带得到的空间谱进行求和,搜索求和后空间谱的峰值则可实现目标方位估计。模拟器数据和海上实测数据验证结果表明,同等条件下该方法的目标检测能力优于经典的最小方差无失真响应(Minimum Variance Distortionless Response,MVDR)方法、频域压缩感知(Compressed Sensing,CS)方法、盲源分离(Blind Source Separation,BSS)与MVDR相结合的方法(BSS+MVDR方法),测向精度更高,明显提高了弱目标信号的空间谱能量,增强了声呐检测弱目标的能力。     

一类Fisher方程的行波解

本文讨论了一类广义Fisher方程,得到了它的多个显式行波解.     

叶顶间隙尺度的不确定性对压气机性能影响的CFD模拟

本文研究了转子叶顶间隙尺度的不确定性对某轴流压气机的气动性能的影响。采用非嵌入式概率配置点法模拟间隙尺度不确定性在流场中的传播。先以二维随机方腔流动为模型,通过与蒙特卡洛模拟进行对比对非嵌入式概率配置点法进行验证。验证后采用该不确定性方法模拟了当叶顶间隙大小服从Beta分布时气动性能及流场参数的变化。     

激光引信接收光学组件的研究与测试*

根据大气激光通信传输方程和黑体辐射理论提出了计算激光引信中接收光学系统接收视场的方法,通过接收视场确定了接收光学系统的初始结构参数,设计了焦距为15 mm,视场角为2ω≮±7°的柱透镜光学系统.采用倒置法,将线阵CCD探测器置于准直物镜的焦面上接收信号,解决了接收光学系统后截距过短无法安置线阵CCD的问题,扩大了测量范围,又保证了精度,测量误差为1%.针对激光引信的结构特点,设计了测量激光引信接收光学系统视场角的自动测试系统.实验测试结果表明该引信的视场角都在合格范围内,重复精度≤5%,满足设计的要求.     

888 nm LD抽运Nd∶YVO4被动锁模皮秒振荡器

报道了基于888 nm半导体抽运Nd∶YVO4晶体连续被动锁模的皮秒振荡器。通过热激发抽运方式改善激光器的热性能,提高锁模振荡器输出的平均功率与单脉冲能量。利用半导体可饱和吸收体(SESAM)实现激光器锁模运转的启动与维持。在抽运功率为60 W时,获得最大输出功率为15 W,重复频率为53 MHz的皮秒脉冲输出,光-光转换效率为24%。在输出功率为15 W时脉冲宽度为45 ps。