基于近红外体散射数据的气溶胶尺度谱正则化反演方法

基于0.86 um 波段气溶胶的体散射数据,提出了一种新的尺度谱反演方法。根据大气气溶胶尺度谱特征,将尺度谱函数n(r)分解为趋势变化函数H(r)和细节变化函数(r),并构造了一组新的基函数对(r) 进行参数化逼近,然后严格照Mie 散射理论,采用Tikhonov 正则化对尺度谱函数进行了反演。采用城市型、乡村型和海洋型气溶胶的尺度谱实测数据进行反演仿真,结果表明,在粒径0.2~10 um 区间、噪声不大于50%的条件下,实际与反演的尺度谱曲线相关系数高于0.98,表现出良好的抗噪声能力;针对小尺寸段(r0.2 um)反演结果的不稳定性,提出了小尺寸段的荣格分布修正法与细模态参数补偿法,模拟结果表明,两种方法对尺度谱修正效果较理想,在0.1~10 um 区间,实际与反演尺度谱曲线相关系数大于0.97。与基于遗传算法的尺度谱反演方法相比,该方法效率高,耗时短,且对尺度谱函数细节变化特征反演较好。     

基于最小二乘支持向量机的图像边缘检测研究

本文研究了基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)的图像边缘检测技术,利用LS-SVM对图像像素邻域的灰度值进行曲面拟合,通过采用多项式核函数、高斯核函数推导出图像的梯度和零交叉算子,并结合梯度算子和零交叉算子实现了图像边缘定位.通过实验获取了不同核函数的最佳卷积核的大小,同时采用遗传算法对不同核函数的参数进行寻优以获得最佳的边缘检测性能.通过与Canny方法的实验比较,验证了本文提出的边缘检测方法是有效的.     

电声子耦合对量子点非平衡输运的影响

电子-声子耦合显著影响半导体量子点和单分子晶体管的非平衡输运.在非平衡格林函数运动方程方法的框架内,通过改进电声子解耦,发现低温下量子点谱函数中声子伴带明显依赖于两边电极费米能级与重整后局域能级的相对位置,呈现电子-空穴对称性破缺.Kondo峰的声子伴带分为两类,分别与由电子或空穴组成的多体自旋单态相对应.当局域能级存在Zeeman分裂时,两类不同起源的Kondo声子伴带在自旋分辨的谱函数中可以相互区分.谱函数的这些特性也体现在非线性微分电导谱中.     

基于改进YOLOv5的复杂背景红外弱小目标检测算法

针对传统算法依赖于对红外目标与环境背景的精确分离和信息提取,难以满足复杂背景和噪声等干扰因素下的检测需求。论文提出一种基于改进YOLOv5（You Only Look Once）的复杂背景红外弱小目标检测算法。该算法在YOLOv5基础上,添加注意力机制提高算法的特征提取能力和检测效率,同时改进原YOLOv5目标检测网络的损失函数和预测框的筛选方式提高算法对红外弱小目标检测的准确率。实验选取了来自不同复杂背景的7组红外弱小目标数据集,将这些图像数据集进行标注并训练,得到红外弱小目标检测模型,然后从模型训练结果和目标检测结果的角度评估算法和模型的正确性。实验结果表明:改进的YOLOv5算法训练出来的模型,检测准确性和检测速度对比实验列出的几种目标检测算法均有明显的提升,平均精度均值（mean Average Precision,mAP）可达99.6%以上,在不同复杂背景下均可有效检测出红外弱小目标,且漏警率、虚警率低。     

小型宽光谱太阳光谱仪光学设计

针对大气层外的太阳光谱辐照度监测,设计了一种星载小型宽光谱太阳光谱仪。光学系统应用改进的切尔尼-特纳光学结构,工作波长范围为600~1 200 nm(二级光谱)和1 200~2 400 nm(一级光谱);一二级光谱使用二向色分光镜分离,并采用两片线阵探测器同时接收,实现全谱瞬态直读。整个光学结构的尺寸为80 mm55 mm20 mm。经过系统优化,全谱段子午方向像差低于6 m。基于惠更斯点扩散函数(PSF),仿真探测器像元的光谱响应函数(SRF),结果表明光谱分辨率在600~1 200 nm波段优于2 nm,在1 200~2 400 nm波段优于4 nm。系统结构简单紧凑,稳定性高,适合用于空间太阳光谱辐照度的在轨监测。     

基于压缩感知观测序列的语音信号基音周期提取

语音信号的清浊音辨别及基音周期的提取是语音信号处理的重要组成部分。提出了一种基于压缩感知( CS)观测序列的语音基音周期提取方法,大大减少了基音周期提取的计算量。首先分析不同观测矩阵下观测序列的特征,选择了行阶梯矩阵作为所提方法的观测矩阵;然后对此观测矩阵下的观测序列做小波分解,对小波分解的低频系数采用自相关方法提取基音周期。仿真与分析表明,和传统方法比较,所提方法与传统方法基音检测准确度相当,且在语音含有高斯白噪声的条件下运行良好,但计算量仅约为传统方法的1/16。     

取样光纤Bragg光栅特性的数值模拟分析

文章应用传输矩阵法对取样光纤布拉格光栅(SFBG)的反射谱进行了数值模拟,并分析了折射率调制幅度、占空比、取样周期和光栅长度等光栅参数对其反射谱的影响,在此基础上用切趾函数对其进行旁瓣干扰处理,得到了较为理想的8通道SFBG反射谱.     

基于样条修匀公式的图像边缘检测

本文给出了一类基于Ｂ样条修匀公式的图像边缘检测算子,其过程是先利用等距Ｂ样条函数对图像｛ｆ（ｉ,ｊ）｝Ｎ－１ｉ,ｊ＝０做一个全息光滑曲面公式,进一步利用Ｂ样条函数的局部支撑性质导出,该曲面公式可以严格地局限于每点的某变邻域内计算,即Ｓ（ｘ,ｙ）＝∑（ｉ,ｊ）∈Ｎｋ,ｌ（ｘ,ｙ）ｆ（ｉ,ｊ）Ωｋ（ｘ－ｉ）Ωｌ（ｙ－ｊ）该曲面既有足够的光滑性,又有良好的保凸性;然后,基于这个光滑曲面Ｓ（ｘ,ｙ）,再通过求｜Ｓ｜的局部极大值点或求２Ｓ的零交叉来检测边缘．数值实验表明,这是一类十分成功的边缘检测算法,它简捷、可靠,便于实时处理,如可用于计算机视觉系统中的特征提取、图像分割、纹理分析等．     

碳化硅纳米管二氧化氮气敏传感器的工作机理

The working mechanism of sensors plays an important role in their simulation and design, which is the foundation of their applications. A model of a nanotube NO2 gas sensor system is established based on an （8, 0） silicon carbide nanotube （SiCNT） with a NO2 molecule adsorbed. The transport properties of the system are studied with a method combining density functional theory （DFT） with the non-equilibrium Green＇s function （NEGF）. The adsorbed gas molecule plays an important role in the transport properties of the gas sensor, which results in the formation of a transmission peak near the Fermi energy. More importantly, the adsorption leads to different voltage current characteristics of the sensor to that with no adsorption; the difference is large enough to detect the presence of NO2 gas.     

Levenberg-Marquardt算法在测风激光雷达中的应用

分析了直接探测测风激光雷达中的Fabry-Perot标准具透过率的非线性理论模型。根据实验测量数据,利用Levenberg-Marquardt算法对理论模型进行参数优化估值,获得测量数据的最佳拟合曲线。数值计算表明,pseudo-Voigt函数能快速且很好地近似计算Voigt线形。对于Fabry-Perot标准具的宽带光透过率频谱响应曲线,可以采用Voigt函数拟合,也可以采用pseudo-Voigt函数拟合;当透过率频谱响应曲线用于风速反演时,若采用pseudo-Voigt函数拟合会造成低于1 m/s的测速偏差,因此必须采用Voigt函数拟合。