检索结果-内蒙古大学图书馆

中国激光 2022年第6期49卷 169-177页

作者：辛胤杰李全勇程爽蒋锐王奇书长春理工大学光电工程学院光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室吉林长春130022 长春理工大学光电工程学院光电工程国家级实验教学示范中心吉林长春130022

太赫兹时域光谱技术在无损检测领域有很好的技术优势和应用前景,提高系统的检测速度和探测频谱分辨率是当前时域光谱技术的一个重要课题,而太赫兹时域光谱系统的检测速度和延迟时间是由光学延迟线决定的。基于透射式太赫兹时域光谱系统... 详细信息

太赫兹时域光谱技术在无损检测领域有很好的技术优势和应用前景,提高系统的检测速度和探测频谱分辨率是当前时域光谱技术的一个重要课题,而太赫兹时域光谱系统的检测速度和延迟时间是由光学延迟线决定的。基于透射式太赫兹时域光谱系统,设计了一种新型的旋转式光学延迟线,该旋转延迟线包含24片平面反射镜,通过旋转改变光程,进而产生可变的延迟时间。对该光学延迟线建立了数学模型,并进行了工作状态下光路的仿真与实际实验验证。仿真与实验结果表明,延迟时间可达72ps,扫描频率为60Hz,最小二乘法计算得到的线性度可达99.96%。利用有限元分析(FEA)软件对该延迟线的机械结构进行了旋转状态下的受力分析和模态分析,验证了该设计在工作中的可靠性与稳定性。该设计相比现有的太赫兹时域系统中的线性延迟线,有更快的扫描速度和更长的线性延迟时间,有利于太赫兹时域光谱系统的光纤集成化。

关键词：测量太赫兹时域光谱技术光学延迟线等效采样延迟距离延迟时间

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基于Res-DNN的端到端MIMO系统信号检测算法

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物联网学报 2022年第1期6卷 65-72页

作者：李国权徐永海林金朝黄正文重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 光电信息感测与传输技术重庆市重点实验室重庆400065 伦敦布鲁内尔大学电子与计算机工程系英国伦敦UB83PH

深度学习可通过提取无线通信数据的内在特征提升信号检测效果。针对MIMO系统信号检测存在的性能与复杂度的折中问题,提出一种基于深度学习的端到端MIMO系统信号检测方案。基于残差深度神经网络的编码器和解码器分别替代无线通信系统的... 详细信息

深度学习可通过提取无线通信数据的内在特征提升信号检测效果。针对MIMO系统信号检测存在的性能与复杂度的折中问题,提出一种基于深度学习的端到端MIMO系统信号检测方案。基于残差深度神经网络的编码器和解码器分别替代无线通信系统的发送端和接收端,将它们看作一个整体通过端到端的方式进行训练。编码器首先对输入数据进行特征提取,进而建立通信模型并传入迫零检测器进行初步检测,最终通过解码器重构得出检测信号。仿真结果表明,所提检测方案优于同类型算法,并且在牺牲一定时间复杂度的情况下,检测性能明显优于MMSE检测算法。

关键词：深度学习 MIMO系统信号检测残差深度神经网络端到端

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基于星座图对射频指纹识别方法的研究

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半导体光电 2020年第4期41卷 592-597页

作者：袁建国赵富强覃陆祯玥徐一为熊首泽重庆邮电大学光电信息感测与传输技术重庆市重点实验室重庆400065

针对星座图的射频(RF)指纹识别方案中,低信噪比环境下识别准确率低的问题,提出一种基于欧式距离与幅度距离的二维识别算法来进行RF指纹识别。该方案通过对星座图进行优化处理,可从优化后的星座图中提取识别性能更好的RF指纹,再通过二维... 详细信息

针对星座图的射频(RF)指纹识别方案中,低信噪比环境下识别准确率低的问题,提出一种基于欧式距离与幅度距离的二维识别算法来进行RF指纹识别。该方案通过对星座图进行优化处理,可从优化后的星座图中提取识别性能更好的RF指纹,再通过二维识别算法来提高识别准确率。仿真结果表明:与仅用欧式距离作为判断依据的方法相比,所提出的二维识别算法的识别准确率最高可提升8%,在设备容量为50组的情况下识别准确率为77.8%,并且从优化后的星座图中所提取的RF指纹具有更好的唯一性和稳定性。

关键词：射频指纹星座图欧式距离幅度距离

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多色分图层激光扫描自聚焦投影技术

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应用光学 2023年第2期44卷 427-436页

作者：杨帆牟达侯茂盛杨嘉亮王文博刘洋长春理工大学光电工程学院光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室吉林长春130022 长春理工大学光电工程学院光电工程国家级实验教学示范中心吉林长春130022

为了突破常规激光投影仪由于单一波长的局限性造成应用场景的限制,同时实现对不同零件、不同材料、不同装配工艺的分图层投影,设计并搭建了多色分图层激光扫描自聚焦投影系统。系统采用2种波长的激光作为光源,根据二向色镜的位置不同,... 详细信息

为了突破常规激光投影仪由于单一波长的局限性造成应用场景的限制,同时实现对不同零件、不同材料、不同装配工艺的分图层投影,设计并搭建了多色分图层激光扫描自聚焦投影系统。系统采用2种波长的激光作为光源,根据二向色镜的位置不同,提出了多色共光轴和分光路2种激光扫描自聚焦投影方案,并推导了相应的光学系统数学模型。通过系统的自聚焦功能调节镜组间距,均可以实现在不同距离的投影面上聚焦出不同颜色的最小光斑。利用ZEMAX光学设计软件对2种投影光学系统进行仿真,并从系统可靠性和投影效果上对2种系统进行比较分析。实验结果表明:在3 m处的投影面上,共光轴系统各种波长的光斑直径均在0.8 mm以内,且光斑大小均匀,可以实现多色分图层的扫描自聚焦投影功能。

关键词：激光投影仪多色扫描自聚焦投影共光轴分光路 ZEMAX

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基于梯度阈值的太赫兹时域信号自适应稀疏算法

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红外与激光工程 2023年第4期52卷 313-324页

作者：秦丽丽李丽娟任姣姣顾健熊伟华张丹丹祝莉莉张霁旸薛竣文江柏红高增华长春理工大学光电工程学院光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室吉林长春130022 长春理工大学光电工程学院光电工程国家级实验教学示范中心吉林长春130022 长春理工大学中山研究院广东中山528400 航天特种材料及工艺技术研究所北京100074

胶接结构广泛应用于航空航天等国防领域,但在工艺制作及使用过程可能会产生胶接界面脱粘缺陷和损伤,由于太赫兹无损检测技术对非金属材料良好的穿透性能,已被广泛应用于复合材料的无损检测中,太赫兹无损检测技术在多层胶接结构样件胶层... 详细信息

胶接结构广泛应用于航空航天等国防领域,但在工艺制作及使用过程可能会产生胶接界面脱粘缺陷和损伤,由于太赫兹无损检测技术对非金属材料良好的穿透性能,已被广泛应用于复合材料的无损检测中,太赫兹无损检测技术在多层胶接结构样件胶层内部缺陷的无损检测方面具有较大优势。利用反射式太赫兹时域光谱系统检测多层胶接结构样件,得到的具有样件内部材料信息的太赫兹时域信号,但信号中还包含了大量的冗余特征和噪声等无效信息,这些无效信息大大降低了信号处理和分析效率。针对这一问题,文中提出了基于二阶梯度法提取太赫兹时域信号有效特征,以飞行时间误差为限制条件基于信号的时域特征自适应确定阈值,稀疏太赫兹时域信号,减少信号中冗余无效信息,实现太赫兹时域信号的有效压缩。然后,通过二值化图像分割识别多高斯恢复信号和太赫兹时域光谱系统检测信号的太赫兹图像缺陷区域。最后,制备具有脱粘缺陷的多层胶接结构样件,开展太赫兹无损检测实验。结果表明:文中算法的数据压缩率达到了81%,相比传统压缩算法离散余弦变换提高了59%,相比主成分分析算法提高了75%,相比K-SVD字典学习算法提高了26%,缩短了约80%的数据计算时间,减小了约95%数据存储空间占用,且缺陷识别偏差不超过0.05。文中算法极大地提高了数据处理和分析效率,保证了缺陷识别的精度。

关键词：太赫兹时域光谱稀疏表示特征提取自适应阈值多层胶接结构

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基于DuaLNet网络的胸部X光图像分类算法

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生命科学仪器 2022年第2期20卷 44-50页

作者：庞宇毕瑞王慧倩黄志伟重庆邮电大学光电信息感测与传输技术重庆市重点实验室中国重庆400065 医工医信融合与转化医学泸州市重点实验室中国泸州646000

X光图像是临床中诊断胸部疾病最常见且应用最广泛的无损检测方法之一。由于疾病的位置不同、病灶区域差异较大、纹理表现存在多样性等,为胸部疾病自动分类带来较大的挑战。本文针对胸片精度不高的问题,提出一种基于Dua LNet分类算法的... 详细信息

X光图像是临床中诊断胸部疾病最常见且应用最广泛的无损检测方法之一。由于疾病的位置不同、病灶区域差异较大、纹理表现存在多样性等,为胸部疾病自动分类带来较大的挑战。本文针对胸片精度不高的问题,提出一种基于Dua LNet分类算法的多标签胸部疾病分类算法,使用两个对称网络AC-Res Net作为Dua LNet的特征提取器,AC-Res Net网络融合非对称卷积块提高残差网络疾病分类的精准度。本文通过ChestX-ray14数据集对肺部相关14种疾病进行了算法验证。实验表明,算法对14种胸部疾病的分类精度较已有的4种算法更高,平均AUC(area under ROC curve)值可达0.815,其中对疝气(hernia)的AUC可达0.914,对渗透(infiltration)的AUC最低,为0.696。

关键词：胸部X光图像多标签分类残差网络医学图像处理

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高分辨THz-TDS采集传输的嵌入式设计与优化

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电子测量与仪器学报 2023年第12期37卷 29-36页

作者：张丹丹李璐璐顾健任姣姣李丽娟张霁旸陈奇长春理工大学光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室长春130022 长春理工大学光电工程学院长春130022 长春理工大学中山研究院中山528400

为了满足太赫兹高分辨检测及实时处理需求,利用光电导天线产生和探测太赫兹时域光谱信号,基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)实现太赫兹时域光谱的采集、维纳滤波反卷积处理、传输和上位机显示等功能。将采集到... 详细信息

为了满足太赫兹高分辨检测及实时处理需求,利用光电导天线产生和探测太赫兹时域光谱信号,基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)实现太赫兹时域光谱的采集、维纳滤波反卷积处理、传输和上位机显示等功能。将采集到的太赫兹时域光谱数据进行维纳滤波反卷积处理,实现还原太赫兹信号、提高时间分辨率以及降噪的效果,将数据由以太网传输的方式传输到上位机进行实时显示,针对实际检测中太赫兹信号反卷积后脉宽较宽,提出在维纳滤波反卷积算法中引入与频率相关的函数对算法进行优化,使信号的脉宽变窄,提高检测精度。优化的维纳滤波反卷积算法处理结果相比于原始算法信噪比增加7 dB,脉宽降低0.2 ps,实现更高的检测分辨能力,算法在FPGA中实现,精度误差小于0.7%,处理效率提升14.29倍,并且减少后期上位机处理时间。

关键词：太赫兹现场可编程门阵列信号采集维纳滤波反卷积

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用于太阳直接辐射测量的自由曲面反射镜优化设计方法

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光学学报 2022年第9期42卷 214-223页

作者：杨晓彤张国玉张健崇伟段宗涛牛政杰长春理工大学光电工程学院吉林长春130022 吉林省光电测控仪器工程技术研究中心吉林长春130022 光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室吉林长春130022 中国气象局气象探测中心北京100081

为解决太阳直接辐射测量过程中跟踪装置导致的全年测量均匀性难以保证的关键问题、实现无需跟踪的太阳直接辐射全季全纬度均匀测量,提出了一种用于太阳直接辐射测量的自由曲面反射镜优化设计方法。分析了全球太阳直接辐射角度变化规律,... 详细信息

为解决太阳直接辐射测量过程中跟踪装置导致的全年测量均匀性难以保证的关键问题、实现无需跟踪的太阳直接辐射全季全纬度均匀测量,提出了一种用于太阳直接辐射测量的自由曲面反射镜优化设计方法。分析了全球太阳直接辐射角度变化规律,建立了自由曲面反射镜初始结构模型;构建了时空尺度下辐照度均匀性(RFUS)评价函数,建立了二分进化与无余变长机制,提出了基于进化策略的自由曲面反射镜优化方法;以地球全纬度地区太阳直接辐射均匀测量为目标,迭代优化并仿真分析了染色体细分参量分别为3°,1°,0.5°,0.25°的4种代表性自由曲面反射镜面型。结果表明:染色体细分参量为0.25°时RFUS最优,为92.36%;搭建反射光斑中心位置及RFUS验证实验,所提方法得到的光斑中心最大直线距离约为1.5 mm,RFUS为90.34%,该方法可实现全时空太阳直接辐射均匀测量,为后续太阳辐射测量领域新产品和新应用提供理论基础和技术支持。

关键词：光学设计太阳直接辐射测量自由曲面进化策略时空均匀性非成像光学

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渐开线反射面光学延迟线的仿真和误差分析

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激光与光电子学进展 2022年第23期59卷 149-155页

作者：辛胤杰李全勇孙伟王奇书王文博长春理工大学光电工程学院光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室吉林长春130022 长春理工大学光电工程学院吉林长春130022

太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术作为一种新兴的相干探测技术,其发展推动着安全检测和无损检测技术的进步与革新,对保护人们的生命健康、财产安全有着突出的贡献。为了获得更好的成像效果与探测灵敏度,就应在保证获取信号的信噪比符合要求... 详细信息

太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术作为一种新兴的相干探测技术,其发展推动着安全检测和无损检测技术的进步与革新,对保护人们的生命健康、财产安全有着突出的贡献。为了获得更好的成像效果与探测灵敏度,就应在保证获取信号的信噪比符合要求的同时提高对太赫兹信号的探测速度。本文基于渐开线反射面光学延迟线装置,分析了光学延迟线外形参数,对延迟距离为71 mm、延迟时间为236.7 ps的模型进行了仿真。针对旋转反射镜轴心的偏心误差、平面反射镜的安装误差和旋转光学延迟线的出射光斑畸变三个方面进行了误差分析,并讨论了减小误差的方法。为该装置提升时间延迟、获得更加完整的太赫兹光谱,以及进一步提升THz-TDS系统的性能提供理论和仿真基础。

关键词：仪器测量与计量太赫兹时域光谱系统渐开线光学延迟线延迟时间

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透射式能见度仪定标光源光谱模拟方法

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光学学报 2022年第6期42卷 115-127页

作者：梁婧张国玉张健崇伟徐达孙继亮运志坤长春理工大学光电工程学院吉林长春130022 吉林省光电测控仪器工程技术研究中心吉林长春130022 光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室吉林长春130022 中国气象局气象探测中心北京100081

透射式能见度仪的校准结果无法溯源到世界气象组织对气象光学视程(MOR)的定义,如何实现MOR定义中2700 K白炽灯的光谱模拟已成为透射式能见度仪定标技术亟待解决的关键问题,故对透射式能见度仪定标光源的光谱模拟方法进行了研究。首先,... 详细信息

透射式能见度仪的校准结果无法溯源到世界气象组织对气象光学视程(MOR)的定义,如何实现MOR定义中2700 K白炽灯的光谱模拟已成为透射式能见度仪定标技术亟待解决的关键问题,故对透射式能见度仪定标光源的光谱模拟方法进行了研究。首先,从理论上分析了光谱不匹配对透射式能见度仪定标的影响,建立了满足透射式能见度仪定标精度要求的光源光谱分布判别依据,得出透射式能见度仪定标光源的光谱模拟误差应优于±5.5%的结论。然后,基于一种数字微镜器件(DMD)的透射式能见度仪定标光源系统,在遗传算法基础上,提出了一种基于无余均分机制的光谱模拟方法,以均分800列DMD微镜阵列面为前提,通过不断均匀划分DMD阵列面的方式增加光谱拟合单元数量,实现了2700 K绝对色温的光谱模拟。最后,测试了20,50,80个基础光谱拟合单元对应的定标光源的光谱分布,并进行了不确定度分析。测试结果表明,80个基础光谱拟合单元对应的定标光源光谱模拟误差为±5.3%,扩展不确定度为4.04%。

关键词：大气光学透射式能见度仪能见度定标光源光谱模拟

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