互补型自适应滤波器在心磁信号处理中的应用

将心磁信号从干扰噪声中加以提取并有效地消除噪声干扰是心磁信号处理中尤为重要的环节 .从改进算法的角度出发，提出互补型自适应滤波器结构以实现心磁信号的消噪处理.该滤波器针对心磁这类非平稳信号进行设计，有效地解决了常规自适应滤波器应用于心磁信号处理时收敛速度和稳态误差的矛盾.通过仿真实验和心磁实验结果表明，该算法能有效地消除心磁信号的背景噪声和工频干扰噪声.同时该算法也可用于其他非平稳信号的消噪处理. 关键词： 自适应滤波 心磁图 最小均方误差     

基于点云空间分布特征的多级索引结构北大核心CSCD

为解决点云数据分布不规则、非均匀产生的查询效率低下的问题,提出了一种基于三维点云数据空间分布特征的多级索引结构。将点云空间信息引入传统八叉树,形成一种新的数据结构——方向八叉树,用于点云空间的全局划分。在每次划分空间之前,先对点云数据进行主成分分析,形成节点的方向包围盒,再进一步将空间划分为八个子空间。为了实现数据的快速调度与查询,在局部,使用KD树对方向八叉树的叶子节点进行二次组织构建。实验结果表明,方向八叉树能有效减少节点总数和冗余节点数量;方向八叉树和KD树的组合嵌套结构可以有效划分海量点云数据,实现点云数据的高效检索,对点云数据进行有效管理。     

Single-Photon Detection at Telecom Wavelengths

A single-photon detector based on an InGaAs avalanche photodiode has been developed for use at telecom wavelengths. A suitable delay and sampling gate modulation circuit are used to prevent positive and negative transient pulses from influencing the detection of true photon induced avalanches. A monostable trigger circuit eliminates the influence of avalanche peak jitter, and a dead time modulation feedback control circuit decreases the afterpulsing. From performance tests we lind that at the optimum operation point, the quantum efficiency is 12% and the dark count rate 1.5 × 10^-6 ns^-1, with a detection rate of 500 kHz.     

全光纤量子通信系统中的高速偏振控制方案

偏振控制在光通信中是至关重要的技术, 关系着通信系统的稳定性和误码率. 本文提出一种基于双向Sagnac环工作方式的全光纤高速偏振控制方案, 通过调节环中一个光纤电光相位调制器的相位差而精确控制光场偏振方向, 并且实现了单个端口输出各种偏振态, 无需后续耦合操作. 相位控制精度为10^-3 rad, 最大消光比可达30 dB, 工作速率可达2 GHz. 由于本方案的精度、调制速度和稳定性都很高, 并采用了器件简单、成本低廉的全光纤光路, 易于集成, 在量子保密通信等光通信领域中有很好的应用前景. 关键词： 光纤偏振控制器 Sagnac环 量子通信     

深空、自由空间、非可视散射和水下激光光子通信

激光光子通信是国际通信前沿研究领域的一个重要的研究方向。近年来激光光子通信技术被广泛地应用于深空通信,卫星与卫星激光通信,自由空间通信,非可视散射通信和水下通信等领域内。首先,由于自由空间激光光子通信系统的高下传速率优势,使其成为未来深空通信重要的研究方向。其次,基于自由空间和非可视散射光子通信方式的分布式传感网络逐渐从实研室走向实际应用。在农业土壤质量检测、地震灾害事件、结构件压力、医疗参数数据、污染物输运和军事应用领域具有广泛的应用价值。另外,水下光子通信技术能够满足与水下观测和海底检测以及钻井平台相关的研究和检测所需要的高速率通信需求。总之,由于激光和光子探测技术的独特优势,光子通信技术研究兴趣日益强劲,将在深空、自由空间和水下通信中被广泛的应用和深入研究。     

并行压缩感知计算层析成像光谱

计算层析成像光谱既有传统成像光谱仪获取目标二维空间和一维光谱“图谱合一”的能力,还具有高通量测量和免扫描特性,在光谱成像领域拥有广泛应用场景并得到大量研究。根据中心切片定理,计算层析成像光谱仪性能主要受焦平面阵列探测器(FPA)和二维色散元件的性能制约,以往研究主要在改进二维色散元件设计以增加衍射级次和投影角度以提高精确重建光谱所需的采样量。从FPA二维色散投影测量入手,提出并行压缩感知理论和计算层析成像光谱结合的方法,构建并行压缩感知计算层析成像光谱模型,利用低分辨FPA实现更高分辨率的色散投影测量,最终实现高于传统计算层析直接测量的性能水平。该研究为验证该成像光谱模型的正确性与可行性,先选用高光谱数据集对色散投影直接测量模型进行了三光谱立方体到二维色散投影和并行压缩感知测量模型重建的仿真实验,在仿真结果正确的前提下使用连续谱激光器和反射式数字微镜进行了相应的光学系统实验,完成了投影矩阵的逐点精确标定,并提出提高标定效率的并行标定方法,将标定时间降低到单点标定的四分之一。结果显示并行压缩感知计算层析成像光谱可以获得更高的光谱重建质量,能获得高于FPA自身性能的高分辨光谱投影并大幅提高...     

弱光条件下的高分辨光谱测量

提出了一种基于数字微镜器件(DMD)和光电倍 增管(PMT)的弱光高分辨光谱测量 的新方法。 首先,利用基于小尺寸狭缝的分光光路将被测光光谱成像到DMD上,然后DMD微镜阵列按列依 次翻转 将光谱分波段投射到PMT点探测器上,最终实现对光谱的分时扫描测量。进行了与CCD光 谱仪的对 比实验以及不同弱光条件下的测试实验,并对系统的信噪比(SNR)特性进行了实验测试。实验结果表明,光谱测 量系统的谱分辨率高达0.23nm,灵敏度可达4.6pW以下,系统的信噪比(SNR)特性比较理想。相对于传 统的光谱 测量方法,本文方法具有成本低、易于实现且性能稳定等优点,在弱光高分辨光谱测量领域 具有较大的潜在应用价值。     

Correspondence imaging based on correlation coefficients

In the context of correspondence ghost imaging, we utilize the correlation coefficients to separate the reference detector speckle patterns into positive and negative correlated parts. A positive image and a negative image of the object are obtained by averaging over corresponding speckle patterns. The visibility and contrast-to-noise ratio of the positive image are discussed, and it is found that the latter will reach a maximum by averaging over a little less than half of the total number of reference speckle patterns.     

生长于Si(111)上的氮化硅薄膜表面结构

利用扫描隧道显微镜(STM)等分析手段,我们对Si(111)在NH3气氛下氮化后的表面结构进行了研究.Si(111)在1075K暴露于NH3后,表现所形成的氮化硅存在周期为1.02nm的(“8/3×8/3”)再构,当温度提高到1125K以上时,表面出现周期为3.07nm的超结构.这两种表面超结构都可以形成“8×8”低能电子衍射花样.系统的研究证明3.07nm超结构是在Si(111)表面形成晶态β-Si3N4薄膜(0001)表面的4×4再构,而1.02nm周期是Si(111)表面未获得有效氮化的一种结构.     

稀土提高铁基自熔合金喷焊层耐磨性的效果与机理

随着表面技术的发展，稀土元素在表面工程中的应用日益受到人们的广泛重视。为了充分发挥我国稀土资源丰富的优势，不断地开拓其新的应用领域，在铁基自熔合金粉末中添加不同量的混合稀土硅铁合金，采用火焰喷焊技术获得涂层，通过摩擦磨损试验和精细的扫描和透射电子显微镜分析，深入地研究了稀土元素对铁基自熔合金涂层组织结构与耐磨性的影响，以及稀土元素的分布与存在形式，同时还对其作用机理进行了初步分析，研究结果表明，添加适量的稀土元素可以明显地提高喷焊合金层的耐磨性和承载能力；稀土元素能够细化喷焊合金层的组织，形成ＬａＢ６相的沉淀折出而强化基体，并能净化晶界，减少硫在晶界上的偏聚。