摘要：第五讲背景噪音谱及最佳空间滤波器1 背景噪音谱的物理意义及数学表达式红外系统的噪音分为系统本身产生的噪音及背景产生的噪音.系统本身的噪音由机械振动、电路噪音、探测器噪音等组成,一个设计良好的系统,系统本身的噪音主要决定于探测器噪音,对于光子探测器,背景光子起伏决定了探测器的噪音.背景产生的噪音是由天空或地物的辐射或反射、散射太阳光等辐射造成,一个设计良好的系统,背景噪音限制了系统作用距离,因此正确的估计背景噪音对系统设计的影响就变得非常重要.

摘要：图像式露点仪在采集镜面图像时由于温度波动和振动冲击会使采集图像发生偏移,本文针对偏移造成露点图像识别率低的问题,基于二维傅里叶变换的空间位移性,建立相对关联函数(RCF)对偏移量进行计算和修正,通过寻找其能量分布在低维空间的峰值响应,从理论上推导了偏移量的计算方法,并结合实际设计了算法。将算法应用到露点图像识别中,通过实验测试和对比分析表明该图像偏移检测方法精度较高,可行性好,对熵值法的识别准确率提高有明显的作用。

摘要：在三维成像技术中,对图像进行傅里叶变换之后需要通过频谱移位将零频集中到中心位置。为了提高图像处理的运算速度,提出了一种结合频谱移位的二维傅里叶变换的FPGA实现方法,将频谱移位结合到二维傅里叶变换硬件系统中,在实现图像二维傅里叶变换的同时也完成了一半的频谱移位。采用ALTERA系列EP4CE115F29C7芯片,针对256×256的图像实现设计,最高工作频率分别达到84.2 MHz;资源消耗为3 849个LE。采用Signal TapⅡLogic Analyzer工具实时验证了模块的正确性。

摘要：为了深入分析激电法差分装置的响应特征,提出一种高精度、高效率的三维数值模拟方法。该数值模拟方法通过二维傅里叶变换将三维激电数值模拟问题转化为波数域一维数值模拟问题,使用一维有限单元法求解,同时引入算子进行迭代,最终获得高精度数值解。该算法可避免进行大型稀疏线性方程组的直接求解,大幅度降低了计算量和存储需求,提高了计算效率。以提出的三维数值模拟方法为工具,分析激电法差分装置响应特征。基于高阻/低阻的高极化异常体模型测试结果表明,单孔井—井测量下差分装置对井旁盲矿的分辨效果优于其他装置,且低阻体较高阻体对电流具有更强的敏感度;基于不同背景介质下的低阻高极化异常体模型的测试结果表明,井—地测量下采用差分装置得到的视电阻率和极化率比采用二极装置得到的视电阻率和极化率能更准确地反映背景介质和异常体在垂向上的空间分布特征。因此,激电法差分装置勘探效果优于其他方法装置,研究结论可为野外勘探测量装置的选择提供参考。

摘要：反射层析激光雷达是一种新型成像探测技术手段,探测系统发射脉冲激光束对目标进行全覆盖,通过其与目标之间的相对运动,多角度准确获取包含目标表面反射分布信息的回波数据,并解算得到反射系数投影分布。根据傅里叶切片定理,投影数据的一维傅里叶变换和目标投影图像的二维傅里叶变换相等,利用专用算法进行重构处理,从而实现激光垂轴方向的目标投影成像。该成像方式在激光回波信噪比足够大的情况下,成像分辨率与探测距离、系统孔径无关,而主要与激光脉冲宽度、探测电路带宽和采集系统采样率有关。若脉冲宽度小于100ps、探测电路带宽接近10 GHz、采集系统采样率大于20 GSa/s,通过光机电系统精细设计装校和处理算法创新,则可以得到1~2 cm的成像分辨率。

摘要：柴油机失火是其常见的故障模式,传统的诊断方法不仅参数获取困难且原始信号易受噪声污染导致准确性较差。针对此问题,提出了一种基于灰度图像纹理分析的二维故障特征提取模型,可以有效地降低噪声污染,简化计算过程。将时域振动信号转化为灰度图,通过局部二值模式对灰度图进行局部纹理分析,提取其局部特征,并通过二维傅里叶变换识别灰度图的特征频率,达到降噪及识别特征频率的目的。以三缸四冲程柴油机为研究对象,设计了柴油机失火故障的预置试验,采集排气噪声和缸盖振动信号对提出的方法进行验证。结果表明,该方法能有效降低信号噪声,识别柴油机的故障特征。

摘要：为了提高引信的最佳毁伤控制能力,本文结合LFMCW引信特点对差拍信号进行了理论分析,得出了影响距离分辨率、速度分辨率等指标的因素,并利用Simulink软件搭建了相关的仿真模型,对通过二维傅里叶变换获取距离、速度信息的方法进行仿真验证。该模型可以模拟引信回波信号、噪声信号的产生以及中频信号处理的过程。仿真结果验证了算法的可行性与模型的准确性,为引信系统优化设计奠定了基础。

摘要：针对强杂波背景环境下难以探测低慢小目标的问题,设计了一种目标探测与运动估计算法。所设计的算法结合二维快速傅里叶变换(2-D fast Fourier transform,2-D FFT)与时频分析对目标回波进行分析,再计算目标与强杂波背景环境的相关系数以探测静止目标,就可获得反映强杂波背景环境下的目标运动状态的时间-速度/距离图像。结合时频分析给出的速度信息和相关系数计算得到的当前目标距离信息,利用距离外推算法可以估计弱加速度目标在未来短时间内的距离信息。最后,通过实验验证了算法的可行性。

摘要：在对运动目标进行识别过程中,不同视角使运动目标姿态多变,传统算法的单一特征描述目标能力有限,导致识别精度下降,因此设计一种物联网环境下异构传感数据融合目标识别算法。首先建立异构数融合模型,通过关联处理剔除冗余数据,利用转换坐标系的方法完成多传感器的空间对准;利用直方图特征法结合二维傅里叶变换,提高相位谱图像对比度,取得合理的灰度数量级,完成目标特征提取;最后改进特征之间的冲突系数,将冲突系数超过阈值的特征进行处理,降低高冲突特征对整个识别流程的影响,至此完成目标识别算法的设计。通过仿真实验结果表明,设计的算法识别正确率与标准差的结果均优于传统方法,验证了设计算法的可靠性。