Broad-band phase retrieval method for transient radial shearing interference using chirp Z transform technique

The transient radial shearing interferometry technique based on fast Fourier transform (FFT) provides a means for the measurement of the wavefront phase of transient light field. However, which factors affect the spatial bandwidth of the wavefront phase measurement of this technology and how to achieve high-precision measurement of the broad-band transient wavefront phase are problems that need to be studied further. To this end, a theoretical model of phase-retrieved bandwidth of radial shearing interferometry is established in this paper. The influence of the spatial carrier frequency and the calculation window on phase-retrieved bandwidth is analyzed, and the optimal carrier frequency and calculation window are obtained. On this basis, a broad-band transient radial shearing interference phase-retrieval method based on chirp Z transform (CZT) is proposed, and the corresponding algorithm is given. Through theoretical simulation, a known phase is used to generate the interferogram and it is retrieved by the traditional method and the proposed method respectively. The residual wavefront RMS of the traditional method is 0.146λ, and it is 0.037λ for the proposed method, which manifests an improvement of accuracy by an order of magnitude. At the same time, different levels of signal-to-noise ratios (SNRs) from 50 dB to 10 dB of the interferogram are simulated, and the RMS of the residual wavefront is from 0.040λ to 0.066λ. In terms of experiments, an experimental verification device based on a phase-only spatial light modulator is built, and the known phase on the modulator is retrieved from the actual interferogram. The RMS of the residual wavefront retrieved through FFT is 0.112λ, and it decreases to 0.035λ through CZT. The experimental results verify the effectiveness of the method proposed in this paper. Furthermore, the method can be used in other types of spatial carrier frequency interference, such as lateral shearing interference, rotational shearing interference, flipping shearing interference, and four-wave shearing interference.     

基于粒子群算法的超振荡超分辨聚焦声场设计

针对传统声束的衍射极限问题,如何构建具有更高分辨率的聚焦声场,是实现超分辨声成像和声操控领域的重大挑战之一.本文在考虑成像分辨率同时兼顾声场可控制性,提出了一种基于粒子群优化算法的多频超振荡超分辨聚焦声场设计方法.基于常规换能器声场的衍射效应,利用半波带法设计中心频率菲涅耳透镜,并以中心频率为基准在换能器带宽范围内设置多频信号来构建超振荡声场,进一步通过粒子群算法对多频声束的振幅和相位进行优化,在远场构建了焦域半径能够小于中心频率半波长的超振荡声场,还发现其尺寸小于最高频率声场的所形成焦域半径,进一步证明其焦域半径随着中心频率和超振荡频率数的增大而减小.研究结果为可控超分辨声聚焦提供了一种简便易行的方法.     

天然高分子材料水凝胶的制备及其应用进展

水凝胶是一种由高分子聚合物构成的三维网络材料,用自然界中天然存在的高聚物及其衍生物材料构建水凝胶,具有生物相容性、环境敏感性高、生物可降解性和对环境无污染等优势。本文介绍了近几年天然高分子水凝胶材料在医药卫生、食品、农业和环保等领域的应用情况;并按材料来源的不同,分类综述了蛋白质、多肽类水凝胶,海藻多糖水凝胶,动物多糖水凝胶,植物多糖水凝胶,其改性和制备复合水凝胶的最新技术、功能特性以及应用领域;最后对天然高分子水凝胶制备的改进方向和重点应用领域进行了展望。     

基于局部信息失真建模的图像质量评价方法

针对传统的基于像素差值统计的方法以及结构相似度方法不能很好地反映主观评价结果的情况,提出了一种利用图像局部信息失真建模的质量评价方法。该方法通过考虑人眼视觉系统的特点,对像素灰度失真、局部对比度失真和局部结构失真进行建模,并利用局部方差作为权重,得到了最终的图像质量评价测度。其物理意义明确,而且计算相对简单。在LIVE图像数据库上的实验表明,本文方法对于jp2k,jpeg,gblur和fastfading失真的质量预测准确性和一致性都很高,均优于结构相似度方法,对于wn失真也有较好的预测结果。与几种公认较好的方法相比,本文方法表现出了很好的预测性能,得到了与人眼主观感知更加一致的结果。     

基于深度CNN模型的SAR图像有源干扰类型识别方法

合成孔径雷达(SAR)能够全天时全天候获取感兴趣区域的高分辨率雷达图像,在诸多领域获得了成功应用。在电子对抗博弈环境下,SAR图像解译与情报生成也面临复杂电磁干扰的严重影响。当前,国内外学者提出了许多SAR抗干扰技术方法。然而,作为抗干扰的前提,SAR图像干扰类型识别这一关键技术却鲜有报道。该文针对SAR图像典型有源干扰类型识别开展研究。首先,选取5种典型有源干扰样式,并根据干扰参数,细分为9种干扰类型,作为干扰识别对象。其次,开展干扰信号回波仿真,通过与MiniSAR实测数据进行回波域叠加和成像处理,构建了典型有源干扰类型样本集。在此基础上,提出了一种结合注意力机制的深度卷积神经网络(CNN)模型,并开展了对比实验验证。实验表明,对不同场景和不同干扰参数情形,相比于传统深度CNN模型,该文方法取得了更高的识别精度和更稳健的性能。      

CTI改进算法及其硬件实现

介绍一种色度瞬态校正的改进算法,该算法利用低通滤波和核化降噪抑制噪声的影响,采用自适应限幅来消除振铃效应和假色现象.仿真结果表明,该算法对噪声有很好的抑制作用,消除了振铃效应和假色现象.FPGA实现用较少的硬件资源获得了很好的效果.     

热致性液晶共聚酯的剪切流变行为

采用毛细管及锥板流变仪对ＰＥＴ／ＰＨＢ系液晶共聚酯ＬＣＰ８０的剪切流变行为进行了系统的研究，发现在较低剪切速率下ＬＣＰ８０即出现剪切烯化现象，因此在通常的加要剪切速率范围下粘度非常低；当温度大于３００℃后粘流活化能减小，粘度的温度依赖性明显减弱；由于过冷现象热史影响其流动曲线，并且经预剪切后粘度显著下降；在较低剪切速率下第一法向应力差出现负值，并开始表现出明显的弹性效应。     

不同粒径单壁碳纳米管颗粒体外细胞毒性比较

本文利用MTT(四唑盐)比色法研究了不同长径比单壁碳纳米管(c-SWNTs)对人肺腺癌(A549)细胞毒性作用,结果表明长径比不同的碳纳米管与细胞作用的初期(24 h),颗粒尺寸越大,细胞毒性越强,而随着作用时间的延长(48 h),小尺寸颗粒的毒性作用增强,颗粒尺寸越小细胞毒性越强,且所有尺寸颗粒的毒性呈现较明显的剂量...     

高速高压超短脉冲在容性负载上的测量及分析

高速高压超短脉冲在多个领域具有广泛的应用。利用传输线终端反射的原理和高速开关产生高速高压的超短脉冲信号是一种通用办法。然而，当脉冲信号加载到一个容性负载时，终端负载的不匹配会导致信号的反射。反射信号可能再次回到负载器件上，形成二次导通，并带来应用上缺陷。本文通过理论分析和仿真实验，提出了一些改进措施，可以有效抑制反射信号。     

相位-偏振编码的量子保密通信系统的研究

提出了一种新型的量子信息编码和解码新方法，并用全量子力学方法，对这种量子信息编码 技术进行了系统的理论分析.根据态叠加原理，可以用两个正交的偏振态，通过偏振干涉方 法合成一个新的偏振态.这个合成的偏振态由两个正交偏振态的相位差决定.改变相位差，就 可以合成各种不同的偏振态.而相位差的改变可以通过相位调制器来实现，从而可以用相位调制方法，实现对光子偏振态的编码和解码.这种方法可以随机地制备各种非正交偏振态， 也可以随机地产生各种非正交偏振态测量基，对各种非正交偏振态的光子进行检测和解码. 这种编码方法既具有相位编码方法传输距离大的优点，同时又克服了该方法信息损失过半的 缺点，还可以对光子的位相和偏振态进行精确补偿，有效地降低误码率. 关键词： 量子密钥分配 相位编码 偏振编码