多波段红外图像的海面舰船目标检测

现有的基于单个红外宽波段的海面舰船目标探测系统在面对复杂海天背景、岛岸背景、恶劣天气、亮带干扰或诱饵弹干扰等情况时,系统的探测率、虚警率、探测距离等性能指标均会受到严重的影响;为此,开展了基于多波段红外图像的海面舰船目标检测方法的研究。通过中波红外多波段数据采集系统实际采集107组五个中波红外波段的图像;波段1-5分别为3.7～4.8,3.7～4.1,4.4～4.8,3.7～3.9和4.65～4.75 μm;对多波段图像进行手动标注构建样本数据集,其中,正样本舰船目标298个,负样本非舰船目标353个。对于多波段红外图像,首先进行PCA降维并采用选择性搜索算法生成初始目标候选区域;针对候选区域中存在大量明显的非舰船目标区域的问题,利用积分图像计算候选区域的局部对比度,依据红外舰船目标的几何和灰度特征从初始目标候选区域中筛选出舰船目标可能性大的区域作为舰船目标候选区域。然后对舰船目标候选区域进行拓展以融入局部上下文信息,对于候选区域对应的5波段红外图像,分别提取每个波段图像的稠密SIFT特征,并将128维SIFT特征向量降为64维,融入SIFT特征的空间和波段位置分布信息得到新的特征向量,基于高斯混合模型对候选区域的特征向量集合进行编码融合得到舰船目标候选区域的费舍尔向量表示,最后利用线性SVM分类器识别出舰船目标。对多波段图像进行舰船目标候选区域生成实验,所提出的基于红外舰船目标的几何和灰度特征的约束方法可以有效地克服选择性搜索算法的不足,从初始目标候选区域中快速定位出舰船目标候选区域,对25组多波段图像进行实验,舰船目标候选区域生成的整体耗时为0.353 s,定位舰船目标区域耗时0.005 s。对100个正负样本进行目标识别测试,所提出的目标识别算法融合了目标的多波段图像特征信息,通过引入费舍尔向量挖掘了多波段图像梯度统计特征的深层次信息,算法的识别率达到了0.97,显著高于单波段红外图像的目标识别率。对25组多波段图像进行舰船目标检测实验,所提出的舰船目标检测方法能够在海天背景、岛岸背景以及亮带干扰等不同场景下完成海面舰船目标的检测工作,舰船目标定位准确,舰船目标召回率达到了0.95,每组多波段图像的平均检测耗时为1.33 s。研究结果表明,充分考虑海面舰船目标在红外图像中与局部海洋背景的辐射差异以及有效地融合舰船目标在多个红外波段图像中的辐射特征,可以增强舰船目标的可分性,提高舰船目标的识别率以及检测率,为基于多波段红外图像的海面舰船目标检测提供了新的技术支持。     

基于共享秘密的伪随机散列函数RFID双向认证协议

针对资源受限的RFID标签,结合伪随机数和共享秘密机制,该文提出一种基于散列函数的轻量级双向认证协议,实现了后端数据库、阅读器和标签之间的双向认证。详细分析了双向认证协议的抗攻击性能和效率性能,并基于BAN逻辑分析方法对协议模型进行了形式化证明。理论分析表明,该文提出的认证协议能够实现预期安全目标,抗攻击性能好,认证执行效率高且标签开销小,适用于大数量的RFID应用。     

多层复合电沉积磁屏蔽薄膜屏蔽效能

利用电沉积法制备磁屏蔽薄膜,不仅可以精确控制沉积膜的化学成分和厚度,而且可以在复杂几何形状的表面上形成薄膜。通过电沉积装置制备了铁镍-铜-铁镍多层复合磁屏蔽薄膜,并探究了磁场强度、厚度、高温环境对磁屏蔽薄膜屏蔽效能的影响。实验结果表明,50 μm和100 μm样品的屏蔽效能随磁场强度的增大而增大,200 μm的屏蔽效能则是先增大后降低;在4~16 Oe磁场中,厚度越大,薄膜屏蔽效果越好;100 ℃的温度会降低所有厚度的磁屏蔽薄膜的屏蔽效能。     

低频高性能屏蔽装置的设计

为了合理评估磁屏蔽体对低频磁场的屏蔽效果,设计了一种磁屏蔽体并提出一种屏蔽方案,计算静磁场与交变磁场共同影响下,其屏蔽装置对其屏蔽性能的影响,并通过实验来论证该屏蔽体和设计方案在实践中的应用可行性。实验结果表明,设计的电磁屏蔽室,室内静磁场B≤200 n T,50 Hz交流磁场干扰<0.10μT;大于100 k Hz交流磁场屏蔽系数S≥1 000;满足磁传感器系统等相关仪器的实用要求,为实践屏蔽室屏效验收提供理论依据。     

基于镜像射线跟踪法的电波暗室仿真设计

为提升暗室吸波工程的设计能力,运用镜像射线跟踪法对10 m 法电波暗室进行仿真设计,通过合理布置吸波材料,考虑一次反射和二次反射对静区的影响,计算了不同极化方式下静区的反射电平、归一化场地衰减和场均匀性。结果表明垂直极化和水平极化时,场地电压驻波比仿真与测试偏差小于2.3 dB;归一化场地衰减仿真与测试误差小于3 dB,场均匀性误差小于2 dB。仿真与测试结果吻合较好,各项指标均满足设计要求,验证了吸波材料布局的合理性及算法的可靠性。该仿真方法可应用于暗室静区性能评估,优化吸波材料布局,进而有效缩短设计周期。     

海洋气溶胶红外偏振散射特性及校正研究

红外偏振系统探测远距离海面目标时,海洋气溶胶的散射使得成像质量退化严重,由于散射作用导致目标与背景难以区分。本文针对气溶胶散射对红外偏振光退偏特性问题,以气溶胶Mie散射模型为基础,推导得到散射退偏模型。然后,根据不同气溶胶的粒子谱分布,在对大气透过率和红外偏振系统同时校正的基础上,建立散射退偏校正模型,研究了气溶胶散射对不同尺度因子,不同散射角和不同散射光矢量的影响。根据对实验图像分析,在经过本文所提出的经散射校正和红外偏振系统校正后图像的质量有了明显提高,该方法能够较好的校正大气气溶胶散射对红外偏振光所带来的影响,更准确反映出目标与背景的偏振特性,对于红外偏振目标检测与识别具有重要意义。     

W型六角晶系铁氧体和钛酸钡共混制备吸波材料

为拓宽材料在微波频段下的吸波频带,制备了W型六角晶系铁氧体和BaTiO3粉体,通过XRD、SEM对产物的晶体结构和微观形貌进行分析;采用矢量网络分析仪测试了W型六角晶系铁氧体、BaTiO3及其复合物在2～ 14GHz的电磁参数,在2.8mm下计算分析材料的吸波性能并对吸波原理进行分析.结果表明:W型六角晶系铁氧体在8～11 GHz频段内有较好的吸波性能(最小反射率为- 48 dB);BaTiO3比例为25;的W型六角晶系铁氧体/BaTiO3复合物在保持较好的吸收性能(最小反射率为-31 dB)的同时,具有较宽的吸波频宽(小于-10 dB),为7GHz(7 ～14 GHz).     

无线接入系统干扰规避检测方法研究

介绍了无线接入系统为实现频谱的兼容共享所采取的干扰规避机制的类型,并对具体的检测方法,如信道占用时间评估、空闲信道评估、空闲信道评估时间累积概率分布统计、干扰信号检测阈值的判定、静默期时长以及等效占用率等,进行了阐述。重点指出了在实际的设备检测系统中存在的问题,并给出了更加有效的信道占用时间和空闲信道评估算法以及判定流程。     

5G毫米波终端测试方法及分析

在5G毫米波终端空口（over the air,OTA）射频一致性测试中，等效全向辐射功率（effective isotropicradiatedpower,EIRP）和总辐射功率（totalradiatedpower,TRP）类测试是重要的OTA测试项。目前依靠3GPP定义的随机扫描锁定最大波束的方式决定最大EIRP和TRP，但该方法既耗时又缺乏准确性。提出一种非信令的测试方法，相比于目前的EIRP、TRP测试方法，不仅提高了准确性，而且使得非方向性OTA场地作为测量环境成为可能，进一步降低了测试成本和时间成本，并增加了测试环境选择的灵活度。