自聚焦
- 多子阵合成孔径声呐后向投影自聚焦成像方法
种思路是用图像自聚焦方法估计出回波中的相位误差和残余距离徙动，并在回波数据中予以补偿后再成像，使成像质量得到一定程度的改善[10–11]。由于BP 算法属于时域成像算法，因此传统适合频域成像算法的自聚焦方法难以与其结合。综合目前的研究成果，可知针对SAS 时域成像的自聚焦问题还缺乏相关研究。本文通过分析非“停-走-停”条件下多子阵SAS 后向投影算法成像运动误差模型，结合BP 算法层析成像的特点及图像对比度最优化准则，提出一种多子阵SAS 后向投影自聚焦成
舰船科学技术 2023年20期2023-12-04
- 等离子体中涡旋光束自聚焦与成丝现象的模拟研究*
离子体中传输的自聚焦临界功率表达式.利用分步傅里叶数值方法,针对不同参数条件下涡旋光束的自聚焦和成丝现象进行了模拟分析.研究结果表明,涡旋光束的拓扑荷数决定了自聚焦临界功率大小.涡旋光束发生成丝不稳定性现象的功率阈值和最大成丝数目与拓扑荷数存在密切关联.1 引 言强激光自聚焦以及成丝不稳定性现象是激光等离子体物理研究的重要内容[1].在间接驱动激光核聚变点火实验中,多路激光束在黑腔等离子体中传输,极易触发自聚焦和成丝不稳定现象[2].该现象直接破坏激光束强
物理学报 2023年1期2023-01-30
- 一种改进的中值滤波方法及其在自聚焦透镜端面图像特征提取中的应用
新型光学透镜—自聚焦透镜在光学领域内得到广泛应用和发展[1]。由于自聚焦透镜尺寸小、焦距短、像差小，所以特别适合于光纤连接器。自聚焦透镜的质量主要指端面的折射率分布、 端面的平整性以及端面与光轴的垂直度等。在进行机械加工、研磨、抛光其端面等一系列生产工艺时，自聚焦透镜端面的生产质量对上述指标有重要的影响[2][3]。以往，端面生产质量检测是用工具显微镜或其它光学仪器由技术人员观察、分析完成，劳动强度大，还难以保证质量检测的准确性，影响生产的自动化水平。随着
电子测试 2022年13期2022-07-20
- 频谱非对称包络调制的圆对称艾里光束的传播特性研究*
对称艾里光束的自聚焦能力,本文使用了非对称双曲正割函数对光束的频谱进行了包络调制研究,详细探讨了频谱中高、低频分量对自聚焦特性的影响.结果表明单纯增加频谱的高频分量,并不会使自聚焦能力持续增强,低频分量对光束的自聚焦特性同样起着不可或缺的作用.由于非对称包络可以灵活的调节高、低频分量的比重,因此调制效果要优于高通滤波和对称包络调制.当调制参数选取适当时,光束焦点峰值大幅增加,达到了调制前的3.4 倍,同时焦斑尺寸减小了23.6%.最后,本文对理论分析结果进
物理学报 2022年10期2022-06-04
- 基于自适应动量估计优化器与空变最小熵准则的SAR图像船舶目标自聚焦算法
典的SAR图像自聚焦算法，它将SAR图像分解为子孔径图像，通过对子孔径图像进行互相关来估计多普勒调频率，从而实现对二次相位误差的校正。MD算法能够很好地实现对图像二次相位误差的校正，但无法补偿高阶相位误差。在MD算法的基础上，Mancill等人[10]提出了多孔径相关法(Multiple Aperture Map drift,MAM)，以实现对高阶相位误差的估计。然而在MAM算法中，由子孔径偏移量到相位误差系数的投影矩阵冗余量大，因此算法复杂度过高，实用性
雷达学报 2022年1期2022-03-05
- 球差对高功率激光上行大气传输光束质量的影响
超过大气非线性自聚焦临界功率,因此自聚焦效应是影响光束质量的重要因素.此外,由于高功率激光产生过程中的非线性效应,光束常伴有球差.本文采用数值模拟方法,研究了球差对高功率激光上行大气传输光束质量的影响.研究表明:对于大尺寸(光束发射尺寸)光束,利用正球差可提高靶面光强.然而,对于小尺寸光束,则需利用负球差提高靶面光强.并且,大尺寸比小尺寸光束更适合地基激光空间碎片清除等应用.在线性衍射效应和非线性自聚焦效应共同作用下,存在一个最佳发射功率使得靶面光强最大化
物理学报 2021年23期2021-12-16
- 基于近似观测和最小熵约束的SAR稀疏自聚焦方法
基于回波数据的自聚焦是稀疏SAR成像过程中必不可少的环节。Onhon等人在2012年提出了一种稀疏驱动的自聚焦方法[5],该方法将误差相位引入测量矩阵，构建了一种稀疏自聚焦模型,并将模型的迭代求解分为SAR场景重建和误差相位估计两步,能够校正一维和二维的相位误差,该方法也被称为基于两步优化的稀疏自聚焦方法。基于两步优化的自聚焦思想,Yang等人提出了能够估计观测位置误差的压缩感知SAR成像方法[6]。Chen等人提出了一种基于参数化稀疏表示的SAR运动补偿
系统工程与电子技术 2021年10期2021-11-11
- 具有亚波长结构的突然自聚焦光束的频谱调控研究
AB具有独特的自聚焦特性，具体表现是光束在焦点前能保持相当低的强度分布，但是在能量传播到焦点时光强会突然提升至数十甚至数百倍。CAB也因为这种独特的性质在生物医学、激光加工等领域有着巨大的潜在应用价值[9-15]，而自聚焦焦斑的峰值强度、焦斑的大小和位置对这些应用有着至关重要的影响。目前，已经有很多研究者在提升CAB自聚焦能力的方向做出了努力。Lin等[16]发现去除CAB初始面的主光环，能增强光束的自聚焦能力；Deng等[17]发现在CAB的频谱面采用高
光学仪器 2021年4期2021-10-30
- 基于BP和PGA算法的斜视SAR成像方法
位向散焦问题，自聚焦处理是常用的方式。传统的自聚焦方法如子孔径相关法（Map Drift,MD）［6］，相位差算法（Phase Difference,PD）［7］、反射率偏移法（Reflectivity Displacement Method,RDM)［8］等，都只能估计低阶相位误差，而相位梯度自聚焦算法（Phase Gradient Autofocus,PGA）作为非参数模型算法，不需要确定相位误差的阶数，因此能够同时补偿低阶、高阶以及随机误差［9］，并
中国传媒大学学报(自然科学版) 2021年3期2021-10-27
- 基于波场互相关的探地雷达快速自聚焦成像
特性提出了一种自聚焦成像算法,当介质参数估计误差较小且目标处于远场区时能够取得很好的自聚焦成像效果[6]。崔国龙等提出了用于时分MIMO穿墙雷达的后向投影成像算法,通过建立介质参数已知条件下的目标回波模型,使用费马定理和斯涅耳定律计算聚焦补偿量,然后通过后向投影算法获得高质量图像[7]。Dehmollaian与Sarabandi通过求解非线性优化问题得到介质参数,然后使用合成孔径成像算法来实现目标的自聚焦成像[8]。但以上这些算法往往存在计算复杂度大且稳定
信号处理 2021年9期2021-09-29
- 自聚焦透镜的像差模拟
247000)自聚焦透镜的尺寸极小，改变自聚焦透镜长度，能够使自聚焦透镜的焦距[1]和其他光学特性发生变化。只需调整折射率分布的梯度深度和透镜的长度就可实现超短焦距，采用普通光学透镜则无法实现。实际应用中，不可能存在所谓的绝对光学仪器，即任何像差都没有的光学系统，自聚焦透镜在成像时也不可避免存在像差。由于光线在自聚焦透镜内是弯曲的，所以它的像差计算公式较普通透镜要复杂的多，然而它的像差公式也是有一定规律的，本文结合自聚焦透镜像差的一些规律计算自聚焦透镜的像
蚌埠学院学报 2021年5期2021-09-22
- 自聚焦圆贝塞尔高斯涡旋光束在自由空间中的传播特性
提出了具有激增自聚焦特性的径向对称波包。这类光束有一个特殊的性质，即在传播过程中，它们的最大强度几乎保持不变，而在焦点处突然以数量级激增。与克尔介质(Kerr Media)产生的自聚焦效应不同的是，这类光束的自聚焦是纯线性的，是光场结构本身的结果[2]。随后，Efremidis[3]和Panagiotopoulos[5]通过实验证实这种光束确实存在。激增自聚焦光束在烧灼点的形成[3]，介电微粒子的光学捕获和操纵[4,6,7]以及非线性强光子弹的产生[5]有
聊城大学学报（自然科学版） 2021年5期2021-08-25
- 基于二维空变运动补偿的机动平台大斜视SAR稀疏自聚焦方法
基于回波数据的自聚焦方法通常是SAR成像过程中必不可少的环节。对于机动平台大斜视SAR成像，大斜视角和空间3维加速度的存在使运动误差具有明显的2维空变性，极大地增加了自聚焦的难度。常规的相位梯度自聚焦(Phase Gradient Autofocus,PGA)[5]、最小熵(Minimum Entropy Analysis,MEA)[6]等自聚焦方法及其改进算法[7,8]，在非空变的包络误差校正和方位相位补偿等方面有显著效果。当运动误差同时存在距离和方位2
电子与信息学报 2021年7期2021-07-29
- 自聚焦透镜端面图像处理及缺陷特征提取
23）0 引言自聚焦透镜（GRIN lens）是基础性光学器件[1]，在通讯、自动化生产及军事装备制造等领域应用广泛。随着科技进步及其应用领域的不断扩展，其需求量不断增加，大规模生产时，其质量检测及监控问题逐步暴露出来。一般，自聚焦透镜生产质量检测方法主要是依赖简单的工具显微镜及技术人员的经验，在较强的光照条件下用肉眼观察，并大致确定其生产质量。效率低，劳动强度大，且检测错误概率大。因此，应用图像处理技术，研究自聚焦透镜端面缺陷的特征提取方法，进而开发出一
电子制作 2021年5期2021-06-17
- Kerr 非线性介质中聚焦像散高斯光束的传输特性*
像散高斯光束的自聚焦焦距和光束焦点调控.在光束扩展情况下, 推导出了聚焦像散高斯光束在Kerr 非线性介质中传输的束宽、束腰位置和焦移的解析公式, 研究表明: 在自聚焦介质中, 随着自聚焦作用增强(如光束功率增强), 光束像散越强, 但焦移越小; 在自散焦介质中, 随着自散焦作用增强(如光束功率增强), 光束像散越弱, 但焦移越大.另一方面, 在光束自聚焦情况下, 推导出了自聚焦焦距的解析公式, 研究表明利用光束像散可以调控光束焦点个数.1 引 言像散光束
物理学报 2021年7期2021-05-07
- 基于先验相位结构信息的双基SAR两维自聚焦算法
在于成像算法和自聚焦算法的实现。一方面，由于双基地SAR的距离历程是双曲线，其成像处理很难获得精确的点目标频谱，因此无法得到基于频谱模型的高效频域成像算法。在实际应用中，时域算法应用最广泛，如滤波反向投影算法(Filtered Back Projection,FBP)。另一方面，精确高效的成像处理需要准确估计雷达的飞行路径。但在双基SAR中，双平台运动测量单元提供的位置信息精度往往无法满足精确聚焦成像需求，同时信号在不均匀介质中传播所产生的回波延迟误差也往
雷达学报 2020年6期2020-12-31
- 铝合金板材焊接接头的相控阵超声检测
头为对象，采用自聚焦探头和常规探头进行相控阵检测，对检测灵敏度、检测精度、缺陷检测率进行了综合分析，评价了相控阵检测的可行性。1 试验方法1.1 试验方案选择高压开关常用铝合金(5052板材)进行试验，试验分两组，第一组采用厚度为10 mm的铝板进行对接焊，第二组采用厚度为16 mm的铝板进行对接焊,两组试件中分别预制缺陷。采用两种不同型号的探头进行相控阵超声检测，检测时用底面1次反射法(2次波)，使声束能全面覆盖整个焊缝截面，对检测结果进行对比分析。1.
无损检测 2020年11期2020-12-25
- 双光纤自聚焦透镜组件设计及光路仿真
两个1/4P的自聚焦透镜设计了激光起爆器的光学窗口，输出光斑大小和光纤芯径保持一致，防止了光束的发散，但未给出具体性能指标。目前国内外关于激光点火系统光路检测方式取得了丰富的成果，但针对激光点火系统光路能量传递机理研究较少，对光路能量损失的来源不够清楚，无法从理论上确定在正常光路下损耗的大小，从而无法确定正常损耗和故障损耗之间的差别，影响了对光路故障的判断。此外，光路检测结果存在检测激光接收率较低的问题。基于此，本文研究拟用ZEMAX光学仿真改进原有的自聚
兵器装备工程学报 2019年8期2019-09-02
- 半盲二维自聚焦SAR运动目标成像方法
计一般使用常规自聚焦算法(典型算法如子孔径算法、相位差分算法、相位梯度自聚焦算法、特征值方法等)实现。对于距离徙动，Keystone变换(KT)是当前运用最广的一种方法，它可以在没有目标运动信息的情况下校正距离向的线性走动，但是Keystone变换不适用于信号存在多普勒模糊的情况，且忽略了高阶距离徙动。为了处理目标沿着任意路径运动的成像问题，逆合成孔径雷达(ISAR)[3]的方法被应用到了SAR动目标成像当中，但是在图像域，残余的二维相位误差不仅仅包含距离
雷达科学与技术 2019年2期2019-05-18
- 弹射救生用快速激光起爆器光路设计
构的分析，优选自聚焦透镜(GRIN)作为激光起爆器的耦合窗口。同时结合自聚焦透镜光线传输理论分析，提出了通过缩小照射到含能材料表面的光斑尺寸、增大功率密度的方式，以有效缩短激光起爆器的作用时间。利用ZEMAX软件对激光耦合窗口进行仿真，得出采用φ1.8mm1/4和φ1.0mm 1/4自聚焦透镜组，其输出光斑缩小倍数为0.5左右。验证试验表明，该光路设计方法能够有效降低激光起爆器作用时间，并且可以在较低的功率下达到激光起爆器的极限作用时间。激光起爆器；光路；
火工品 2019年1期2019-04-29
- 无人机载高分辨条带SAR运动补偿方法
，通常也被称作自聚焦算法。这类算法完全由回波数据驱动，不依赖于昂贵的导航设备对平台运动的测量信息，且具有较好的鲁棒性，是现阶段可供实用的性价比较高的一类算法。已有研究主要集中在误差统计特性和估计方法方面。不失一般性，误差估计方法可分为基于模型和非模型两大类，有代表性的SAR自聚焦算法，有基于子孔径技术的图像偏移[2](Map Drift, MD)算法及相位梯度自聚焦算法[3, 5-10](Phase Gradient Autofocus, PGA)。这些方
航空兵器 2019年6期2019-02-13
- 矢量圆对称Airy光束传输特性研究
光束波长增大其自聚焦焦距减小，光束等效数值孔径增大。与傍轴理论计算结果比较后发现，当等效数值孔径大于0.09时，傍轴理论不再适用，因为此时傍轴理论低估了光波的衍射效应和矢量性。关键词：圆对称艾里光束； 自聚焦； 径向偏振中图分类号： O 436.1 文献标志码： A doi： 10.3969/j.issn.1005 5630.2018.03.009Abstract： In this paper，the vector propagation dynamics
光学仪器 2018年3期2018-10-10
- 基于稀疏分解的空间目标双基地ISAR自聚焦算法
双基地角对成像自聚焦的影响，并利用循环迭代和初始相位误差的高精度估计与校准来完成双基地角时变下的自聚焦。但该方法性能优劣受循环迭代次数的影响较大，为了得到聚焦精度较高的二维ISAR图像，通常需要反复多次的循环迭代才能完成，且在迭代后期，图像的聚焦度并未有明显提升。针对双基地角时变下的自聚焦问题，本文基于相位建模、参数估计、高阶相位补偿的思路，研究提出了一种利用稀疏分解算法估计二次项系数完成相位补偿的自聚焦算法。1 空间目标双基地ISAR成像原理以平稳空间目
航空学报 2018年8期2018-08-29
- 基于半正定规划的压缩感知线阵三维SAR自聚焦成像算法
结合回波数据和自聚焦成像技术实现多天线阵元的残余运动误差补偿。至今，针对传统SAR成像中的运动误差补偿，相关学者已经提出了多种基于不同准则的自聚焦成像算法，如最大似然估计(Maximum Likelihood Estimation， MLE)自聚焦、最小熵估计(Minimum Entropy Estimation， MEE)自聚焦、最大锐度(Maximum Sharpness Estimation， MSE)自聚焦等方法。相位梯度自聚焦(Phase Gra
雷达学报 2018年6期2018-04-17
- 一种大转角ISAR两维自聚焦平动补偿方法
角ISAR两维自聚焦平动补偿方法符吉祥*孙光才 邢孟道(西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室 西安 710071)(西安电子科技大学信息感知技术协同创新中心 西安 710071)针对ISAR目标在大转角情况下转动和平动分量耦合在一起，难以对平动分量精确补偿的问题，该文提出一种大转角ISAR两维自聚焦平动补偿方法。首先对平动粗补偿，再通过极坐标格式算法(PFA)对转动和平动2维解耦，最后利用自聚焦算法提取误差相位，从中估计剩余平动并补偿。所提方法可以同
电子与信息学报 2017年12期2017-12-16
- 基于自聚焦的变门限SAR/GMTI动目标检测方法
0016)基于自聚焦的变门限SAR/GMTI动目标检测方法陈格格 朱岱寅 吴 迪 毛新华(南京航空航天大学雷达成像与微波光子技术教育部重点实验室，南京，210016)高分辨率合成孔径雷达(Synthetic aperture radar,SAR)合成孔径时间长导致动目标散焦严重、信杂噪比(Signal clutter noise ratio,SCNR)降低，增加了对动目标的检测难度。针对这种情况，本文提出了一种基于自聚焦的变门限SAR/(Ground mo
数据采集与处理 2017年4期2017-09-07
- 自聚焦PVDF超声换能器制作与研究
DF压电薄膜的自聚焦超声换能器，充分利用PVDF薄膜成本低、易加工、耐腐蚀等优点。文章进行的声场测试表明，制得的自聚焦PVDF超声换能器尺寸达到了7mm，中心频率为5MHz，纵向分辨率为0.38mm，横向分辨率为1mm，和模拟值相符。相比于常用的压电陶瓷换能器，文章极大程度上降低了制作成本，并有改造成内窥用超声换能器的潜力。关键词：光声成像；超声换能器；PVDF；自聚焦1 概述光声成像技术是一种新型的无损成像技术，结合了普通光学成像和超声成像的优点，具有穿
科技创新与应用 2017年11期2017-04-27
- 自聚焦多模光纤模式色散的几何光学与波动光学处理方法
100876)自聚焦多模光纤模式色散的几何光学与波动光学处理方法张晓光(北京邮电大学信息光子学与光通信国家重点实验室，北京 100876)自聚焦多模光纤相比阶跃型多模光纤，模式色散要小两个数量级，现在广泛用于局域网。对于自聚焦光纤模式色散的处理方法主要是基于原用于量子力学的WKBJ近似方法。本文从几何光学和波动光学两个角度分析处理自聚焦光纤的模式色散，得到了与WKBJ方法完全相同的结果。在几何光学的处理方法中，利用费马原理作指导，引入远轴光线与近轴光线概念
物理与工程 2017年1期2017-03-23
- 基于二维逆滤波的机载SAR自聚焦算法
波的机载SAR自聚焦算法胡国光1，宋 伟2（1.海军装备部上海局；2.中航工业雷华电子技术研究所，江苏无锡214200）在聚束合成孔径雷达（SAR）自聚焦处理时，残留距离徙动（RRCM）必须在自聚焦处理之前完全去除，否则将会严重降低自聚焦的性能。本文提出了一种基于二维逆滤波的自聚焦算法，该算法在补偿相位误差的同时也补偿掉距离和方位的二维耦合相位，消除了RRCM对自聚焦的影响，提高了逆滤波自聚焦算法的性能。最后通过实测数据处理验证了本文提出的二维逆滤波自聚焦
海军航空大学学报 2016年6期2016-12-27
- 基于图像域分块的条带SAR自聚焦算法
块的条带SAR自聚焦算法鞠振飞1，宋 伟2，姚永红2（1.海军装备部上海局；2.中航工业雷华电子技术研究所，江苏无锡214063）文章针对条带合成孔径雷达，提出一种基于图像域分块的自聚焦算法。该算法在图像域进行方位向分子块，采用图像偏移（MD）算法减小相位误差梯度的拼接误差，实现条带SAR图像的自聚焦处理。给出了算法流程，讨论了算法的主要步骤及原理，并利用实测数据对算法进行了验证。实测数据处理结果表明该算法能有效改善条带SAR图像质量。条带式SAR；自聚焦
海军航空大学学报 2016年6期2016-12-27
- 联合的平动和转动相位自聚焦方法
平动和转动相位自聚焦方法张榆红1,邢孟道1,2(1.西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室,陕西西安 710071; 2.西安电子科技大学信息感知协同创新中心,陕西西安 710071)在高分辨逆合成孔径雷达成像中,目标的转动会在回波信号中引入时变的多普勒调制,导致距离空变的相位误差,同时传统的平动相位误差补偿也会因没有考虑转动相位误差而性能严重下降.因此,提出了一种联合的相位自聚焦方法,实现对平动和转动的相位误差的联合校正.首先根据最小熵准则将联合相位
西安电子科技大学学报 2016年5期2016-11-23
- 基于多脉冲联合估计的SAR相位误差自聚焦算法
SAR相位误差自聚焦算法蒋锐1，2（1.南京邮电大学通信与信息工程学院，江苏南京 210003；2.南京航空航天大学雷达成像与微波光子技术教育部重点实验室，江苏南京 210016）合成孔径雷达（synthetic aperture radar，SAR）是相干成像系统，所以接收信号相位的正确性决定了SAR图像的聚焦质量。利用自聚焦算法对SAR图像进行相位误差函数的估计及补偿是获得高分辨率，高质量SAR图像的关键步骤之一。其中，相位梯度自聚焦（phase gr
系统工程与电子技术 2016年5期2016-11-02
- 结合MD自聚焦算法与回波模拟算子的快速稀疏微波成像误差补偿算法
na）结合MD自聚焦算法与回波模拟算子的快速稀疏微波成像误差补偿算法张 柘*①②③张冰尘①②洪 文①②吴一戎①②①（微波成像技术重点实验室 北京 100190）②（中国科学院电子学研究所 北京 100190）③（中国科学院大学 北京 100190）稀疏微波成像是将稀疏信号处理理论引入微波成像中，利用系统的稀疏约束突破传统合成孔径雷达（SAR）成像中系统复杂度的瓶颈，是微波成像的新理论、新体制和新方法。在传统的机载SAR成像中都会面临非理想运动带来的回波相位
雷达学报 2016年1期2016-10-29
- 一种SAR两维自聚焦算法的FPGA实现
一种SAR两维自聚焦算法的FPGA实现郭江哲*①朱岱寅①②毛新华①②①（南京航空航天大学电子信息工程学院 南京 210016） ②（南京航空航天大学雷达成像与微波光子技术教育部重点实验室 南京 210016）为实时完成合成孔径雷达（SAR）散焦图像的自聚焦，该文提出了一种能够校正残留距离徙动并且适用于空变误差场景的2维自聚焦处理方案。该方案首先利用2维自聚焦算法同时校正残留距离徙动和粗略补偿相位误差，然后进行分块PGA校正空变误差。文中详细阐述了该方案的F
雷达学报 2016年4期2016-09-18
- 基于贝叶斯压缩感知的ISAR自聚焦成像
感知的ISAR自聚焦成像王天云①②陆新飞①孙 麟①陈 畅①陈卫东*①①(中国科学技术大学电磁空间信息重点实验室 合肥 230027)②(中国卫星海上测控部 江阴 214431)针对ISAR自聚焦成像，该文提出一种基于贝叶斯压缩感知的高分辨率成像算法。首先利用目标图像的稀疏特性构建级联形式的稀疏先验模型，同时将相位误差建模为均匀分布模型；然后基于最大后验准则，依据贝叶斯压缩感知理论交替迭代求解目标图像和相位误差。与传统稀疏方法相比，所提算法进一步利用了目标图
电子与信息学报 2015年11期2015-10-14
- 广义耦合非线性薛定谔方程中的达布变换和多孤子解*1
多孤子解.对于自聚焦型GCNLS，给出了N个亮-亮孤子解，对于散焦型的GCNLS，由第2种达布变换给出了N-暗-暗孤子解.作为例子，文中给出了二孤子相互作用.广义耦合非线性薛定谔方程;达布变换;多孤子解;孤子相互作用；高孤子0 引 言广义耦合非线性薛定谔方程(简称GCNLS)为式(1)中：a和c是常数;b是一个复常数;符号“*”表示复共轭.在非线性光学中，a和c表示自相位调制效应和交叉相位调制效应，b和b*两项表示四波混频效应.GCNLS(1)具有Lax对
浙江师范大学学报（自然科学版） 2015年2期2015-08-18
- 基于多普勒域多通道的机载合成孔径雷达自聚焦算法
载合成孔径雷达自聚焦算法李银伟*①陈立福②韦立登①彭 青③向茂生①①(中国科学院电子学研究所微波成像技术重点实验室 北京 100190)②(长沙理工大学电气与信息工程学院 长沙 410004)③(上海无线电设备研究所 上海 200090)在多通道自聚焦(MCA)和傅里叶域多通道自聚焦(FMCA)的基础上，该文提出一种基于多普勒域多通道的机载合成孔径雷达自聚焦算法。该算法同样是直接在线性代数的理论框架下推导得到，能够在不迭代的情况下进行相位误差的估计和补偿以
电子与信息学报 2015年4期2015-07-12
- 有限长激光脉冲在部分离化等离子体中的传播
但能加剧激光的自聚焦，而且能用来导引其它激光传播［5］;纵向部分是有质动力对激光束传播的轴向密度扰动，可以诱导电子加速。目前，尾波场对有限长激光脉冲在部分离化等离子体中传播特性的影响还没有详细的研究结果。本文中从激光场与尾波场的耦合方程组出发，考虑了由激光有质动力激发的尾波场和部分离化等离子体中的非线性极化强度等影响，采用变分法推导出尾波场对强激光在不完全电离等离子体中传播时的焦斑半径与脉冲宽度的演化方程组，经过数值解析的方法求解，分析了尾波场对激光自聚焦
激光技术 2015年3期2015-03-18
- 基于ZEMAX的自聚焦透镜设计
0119)1 自聚焦透镜的特点自聚焦透镜（Grin Lens）又称为梯度变折射率透镜，是指其折射率分布是沿径向渐变的柱状光学透镜。具有聚焦和成像功能。自聚焦透镜体积小，重量轻，具有准直和聚焦作用，且耦合效率高。由双透镜组成的准直聚焦耦合系统中可以有较大间隙以插入滤波片、衰减片等来构成多种体积小、结构紧凑的无源器件，所以在光纤通信系统中得到越来越多的应用。由于自聚焦透镜内部的折射率变化可以调节，当它用于复杂的光学系统时，可以减少系统中光学元件的数量，在某些场
山东工业技术 2014年17期2014-12-24
- 二维涡旋空间孤子在Kerr型自聚焦介质中的传输及相互作用
当非线性介质的自聚焦效应与光束的衍射发散作用相互平衡时，在介质内无衍射向前传输的光束被称为空间光孤子.近20年来对克尔空间光孤子的研究取得了重大突破，但是克尔空间孤子的形成需要很高的功率，后来人们发现了只需较低功率就可以形成的光折变空间孤子［1-3］.近几年来，涡旋场以其独一无二的特征逐渐被人们所重视，到2009年涡旋空间孤子在实验中被观察到［4-6］.2013年，张解放研究了非线性介质中涡旋孤子的相互作用［7］，之后欧阳世根研究了自散焦介质中涡旋孤子的特
中北大学学报(自然科学版) 2014年3期2014-11-22
- 快速分解后向投影SAR成像的自聚焦算法研究
算法还需要结合自聚焦实现对残余相位误差或包络误差的估计和校正。典型的频域SAR成像算法包括R-D算法、CS算法及其衍生算法和Kω算法等。R-D算法是一种高效的、成熟的成像算法；然而该算法难以解决二次距离压缩(SRC)对方位频率的依赖性，其在大斜视角或长孔径成像场合的应用受到限制。CS及其衍生算法可对信号进行一定的尺度变化，通过精确的补偿函数实现 SRC；但限于窄波束假设和忽略 SRC与距离向的依赖关系，该算法结合自聚焦在大斜视角或宽波束成像场合的应用受到限
电子与信息学报 2014年4期2014-11-18
- 一种基于勒让德拟合的SAR后向投影自聚焦算法
SAR后向投影自聚焦算法高 阳*①②禹卫东①冯 锦①郑世超①②杨 亮①②①(中国科学院电子学研究所 北京 100190)②(中国科学院大学 北京 100049)对于合成孔径雷达(SAR)成像来说，后向投影(Back Projection,BP)算法是一种十分重要的时域成像方法。然而现有的自聚焦算法都是基于频域成像算法开发的，无法直接用于BP聚焦图像的误差相位估计。针对这一问题，该文提出一种适用于BP图像的自聚焦算法。该算法以图像锐度函数为目标函数，以待估计
雷达学报 2014年2期2014-08-05
- 相位梯度自聚焦在FFBP聚束SAR处理中的应用
影算法无法结合自聚焦进行运动补偿[6]，原因如下：运动误差引起的图像散焦不沿方位向图像域和距离压缩相位历程域（以下简称相位历程域）之间的傅里叶变换对（Fourier Transform Pairs，FTP）关系不存在.因此，如何使用快速分解后向投影算法进行自聚焦处理是目前亟待解决的问题.文献[6]使用波束形成（等价于后向投影）在距离－正弦角网格上重建图像，指出在小角域条件下正弦角域与方位时域近似为傅里叶变换对关系，并验证了该方法结合相位梯度自聚焦（Phas
西安电子科技大学学报 2014年3期2014-06-09
- 机动目标ISAR自聚焦新方法
包括包络对齐和自聚焦.由于成像所需转角一般较小，包络的位移一般小于1个距离分辨单元，因此包络对齐比较容易.常用的包络对齐方法如互相关法[2]和最小熵法[3]等，对于机动目标仍然适用[4].相位误差是相对于雷达波长的，当波长为厘米级时，毫米级的散射点径向走动都会产生明显的相位变化.因此，自聚焦技术是ISAR成像处理的关键.在高分辨雷达成像中，研究稳健高精度的自聚焦技术意义重大[5－9].对于平稳飞行的目标，已有很多自聚焦方法：加权相位估计自聚焦方法[10]对
西安电子科技大学学报 2014年3期2014-06-09
- 一种基于短时傅里叶变换的机载SAR自聚焦算法
换的机载SAR自聚焦算法刘忠胜*①②李银伟①②韦立登①向茂生①①(中国科学院电子学研究所微波成像技术重点实验室 北京 100190)②(中国科学院大学 北京 100049)合成孔径雷达；自聚焦；短时傅里叶变换；信杂比；二次相位误差1 引言非参数化自聚焦方法自提出以来，由于其较好的鲁棒性，对大部分场景和误差函数的适应性以及良好的相位误差补偿效果而得到了广泛应用。但是，利用该类方法时有一个必要条件：在SAR图像场景中含有高信杂比(Signal-to-Clutt
电子与信息学报 2014年11期2014-06-02
- 基于加权最大范数的SAR自聚焦方法
大范数的SAR自聚焦方法黄大荣*张 磊 邢孟道 周 峰 保 铮(西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室 西安 710071)基于最大似然估计的特征向量分解自聚焦算法利用最大特征值对应的特征向量实现对相位误差的估计。该方法虽然具备精确和稳健的性能，但需要对协方差矩阵进行特征分解，导致实际数据在处理中运算量巨大，对内存要求也很高，难以在实时合成孔径雷达(SAR)成像处理中应用。该文提出一种基于加权最大范数的自聚焦方法，通过求解二范数最大化的优化函数对目标特
电子与信息学报 2014年1期2014-05-22
- 用激光清理空间碎片
究人员推断光束自聚焦可能是一个问题。“用激光清理空间碎片”的原理就是利用强有力的激光将碎片撞出其原有的轨道，使其移动到新的轨道中，并最终在大气中烧掉。Alexander Rubenchik及其同事目前已研究了在大气中传输这些强光束时所产生的光学效应。他们的结论是需要减轻光束的自聚焦、受激拉曼散射和湍流增宽等非线性效应。幸运的是，通过将激光器置于海拔4000m的高度上并仔细地控制其光束大小、脉冲宽度和初始散焦，可以弥补这些非线性效应，从而使这种方案变得切实可
中国光学 2014年3期2014-05-16
- 快速后向投影合成孔径雷达成像的自聚焦方法
孔径雷达成像的自聚焦方法张 磊,李浩林,邢孟道,保 铮(西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室,陕西西安 710071)针对机载合成孔径雷达(SAR)的定位和惯导精度不足的问题,提出了一种结合时域快速后向投影(FBP)成像算法的多孔径图像偏移(MAMD)自聚焦算法.该MAMD算法与FBP处理流程完全相容,有效保持了FBP成像处理的高精度和高效率性能.通过该算法有效处理系统定位精度不足导致的FBP成像聚焦下降问题.利用实测机载SAR数据验证了所提算法的有
西安电子科技大学学报 2014年1期2014-04-21
- 激光与线性递增等离子体作用的非线性过程研究
相对论效应引起自聚焦是因为介电常数是激光强度的增函数。而MAX［17］和Hafizi［18］已经研究了强激光有质动力效应。本文以高斯型激光脉冲为例，讨论激光在线性分布的等离子体中传输时自聚焦的产生机制。由于高斯型激光脉冲受自身衍射效应的限制，激光仅能保持聚焦传输一个瑞利长度ZR的距离，ZR=ωr20/2c，r0是焦斑半径。为了克服衍射效应和引导激光束长距离传输，提出一个线性递增等离子体密度坡道，并研究了它对激光自聚焦的影响。1 电子密度模型在这里，用高强度
江西科学 2014年2期2014-04-04
- 基于多通道自聚焦校正SAR图像空变误差研究
法很多，常见的自聚焦方法有相位梯度自聚焦(Phase Gradient Autofocus，PGA)、基于最小熵(Minimum Entropy)、最大对比度(Maximum Contrast)准则的自聚焦方法等，这些方法的共同点是利用现有的数据对相位误差函数进行估计，得到相位误差函数后，对每个距离单元进行相位补偿。从SAR成像的本质可知，散焦的图像可以认为是理想的SAR图像与相位误差函数进行圆周卷积得到的，可以等价于原始图像经过一个相位误差函数的散焦滤波
电子科技 2013年4期2013-12-17
- 基于光线光学的非线性自聚焦现象的仿真分析*
引言对非线性自聚焦的研究始于1962年[1],至今已有许多研究自聚焦的理论[2−4],并在一定程度上得到了实验[5−7]的验证.自聚焦的仿真方法可分为波动光学方法和光线光学方法.前者是数值求解非线性薛定谔方程,该方法又可以分为两类[8],即有限差分法和伪频谱法.目前被广泛用于解非线性色散介质的脉冲传输问题的方法是分步傅里叶方法(split-step Fourier method,SSFM)或称光束传输法(beam propagation method,B
物理学报 2013年4期2013-12-12
- 成型加工中反射型显微镜的研究
计思路1．1 自聚焦透镜的特点及选择当光线在空气中传播遇到不同介质时，由于介质的折射率不同会改变其传播方向。传统的透镜成像是通过控制透镜表面的曲率，利用产生的光程差使光线汇聚成一点。自聚焦透镜同普通透镜的区别在于，自聚焦透镜材料能够使沿轴向传输的光产生折射，并使折射率的分布沿径向逐渐减小，从而实现出射光线被平滑且连续的汇聚到一点。图2为不同截距自聚焦透镜中光的传播轨迹，只有当Z=0．50P和Z=1．00P时才可以传播与实物相同的像，只是成像是否正立。在实际
实验室研究与探索 2013年8期2013-09-03
- 合成孔径雷达成像自聚焦算法的比较
图像。SAR 自聚焦算法的任务是首先要对经过处理后的未补偿的SAR信号进行相位误差估计，然后消除其相位误差。 SAR 自聚焦算法就其本质而言是一个二维估计问题，在公式（2）中的相位误差既是空变的又是不可分离的乘性噪声的事实使问题变得极为棘手。影响成像的几何线性，分辨率、图像对比度和信噪比的主要因素取决于相位误差的性质和大小，基于处理孔径上相位误差形式，表1 给出两大类相位误差及其每一类对SAR 成像的一般影响。表1 相位误差的分类1 几种实用的自聚焦算法的
科技视界 2013年26期2013-08-20
- 高分子成型加工实验教学仪器的改进
文在观测目标与自聚焦透镜之间设计了光学照明系统，使得这一问题得以解决。1 挤出过程可视化发展现状及改进工作的意义从上世纪60年代开始，国际聚合物加工学界就开始借助可视化技术来建立或完善基础理论，同时解决聚合物加工中出现的各方面问题，例如优化制品配方和挤出加工工艺、改进螺杆设计等［4］。1993年，在单螺杆可视化挤出机的基础上，我国研制了国产第一台完全由计算机控制的双螺杆可视化挤出机。该挤出机的最大特点有2个：一是三向，可同时从机筒的左、右、上3个方向观察并
实验技术与管理 2013年4期2013-05-03
- 一种激光二极管像散光束准直整形方法研究
推导了利用柱面自聚焦透镜整形激光二极管光束应满足的条件，并在此基础上，通过软件模拟优化，得到了一套效果良好的光束整形准直系统。经过准直整形后光束快慢轴方向发散角基本相等，均小于0.7mrad，束腰位置差异小于2.8mm。结果表明，系统中柱面自聚焦透镜的应用起到了较好的效果，准直整形后的光束具有发散角较小且旋转对称等特点。激光器；准直整形；柱面系统；自聚焦透镜引 言激光二极管（laser diode，LD）具有工作性能稳定、结构简单、体积小、发光效率高、单色
激光技术 2013年4期2013-03-28
- 自聚焦透镜分光膜的研制＊
212）引 言自聚焦透镜作为一种重要的光学器件，具有很好的聚光、准直和成像特性［1－3］，被广泛应用于光纤通信、光纤传感和光成像系统中［4］，尤其是在光纤通信中，可作为耦合器、连接器、光开关、衰减器和波分复用器等［5］。因此，不断地改进和开发自聚焦透镜的性能具有非常重要的意义。而光学薄膜作为光学仪器的重要组成部分，特别是在光无源器件中，可通过在指定的基底上镀制若干层薄膜来实现一定的分光和滤光的目的，进而改善其性能。基于自聚焦透镜在激光泵浦聚光、医用内窥镜、
光学仪器 2013年2期2013-03-20
- 一种加权最小熵的ISAR自聚焦算法
基于回波数据的自聚焦算法研究是非常必要的。自聚焦算法基于回波数据估计误差相位实现图像聚焦，在雷达成像中起着相当重要的作用。一般自聚焦算法大致分为两类：基于特显点的自聚焦算法和基于图像整体信息的自聚焦算法，其典型算法分别为相位梯度自聚焦(Phase Gradient Autofocus,PGA)算法[2−4]和最小熵自聚焦(Minimum Entropy Autofocus, MEA)算法[5−7]。PGA 算法通过提取特显点目标的相位历程以估计误差相位进行
电子与信息学报 2011年8期2011-03-22
- 量子粒子群算法的弹载SAR 图像自聚焦方法
往往还要求通过自聚焦方法从SAR回波数据中估计并补偿残余的相位误差。SAR 成像中常用的自聚焦算法有子孔径算法(Map-Drift)、对比度算法、相位梯度法(PGA)［2］等。子孔径算法和对比度算法运算量相对较小，对二次相位误差的估计比较稳健，缺点是随着相位误差的增大估计精度降低。PGA 方法不需要指出待估计相位误差的最高阶数，并且能够用于大多数成像场景，因此，自其出现以来，在SAR 领域得到了广泛应用。PGA 算法通过迭代逐步进行相位误差校正，它往往需要
兵工学报 2011年7期2011-02-22
- 光波分复用实验的改进和扩展
这一情况，利用自聚焦透镜对两路波分复用实验进行改进，使用2个自聚焦透镜把2束光耦合到1根光纤中，实现复用过程．解复用过程使用的解复用器和复用过程使用的复用器结构完全相同，仅为连接方式的改变，为了节约调节时间，解复用过程使用自聚焦透镜做成的成品器件．改进后的实验使学生加深对WDM器件原理和结构的理解，增强实验效果．2 WDM器件结构2．1 自聚焦透镜原理自聚焦透镜（GRAN）由1／4节距渐变折射率棒状透镜构成，具有准直和聚焦作用．其功能如图1所示［3－4］．
物理实验 2011年9期2011-01-26
- 图像强度的平方和最大化自聚焦算法
基于回波数据的自聚焦方法进行方位向相位误差估计,并把它补偿掉。需要强调的是:影响图像聚焦性能好坏的主要因素是二次相位误差,即不精确的多普勒调频率造成的相位误差。而估计多普勒调频率的方法主要有子孔径相关法[1-2](MD)、相位梯度法[3-4](PGA)和图像对比度最优法(CO)[5-10]等。其中PGA算法是非参数化的,且鲁棒性强,但该算法需要在图像中存在孤立的强散射点,对于不满足此条件的场景,其相位误差估计不是很理想。Morrison等人[11]从理论上
电波科学学报 2010年6期2010-08-21