检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2013年第6期62卷 455-463页

作者：艾未华严卫赵现斌刘文俊马烁解放军理工大学气象海洋学院南京211101 南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044

针对基于散射计地球物理模型函数的机载合成孔径雷达(SAR)海面风场反演中存在的风向获取依赖于图像风条纹或数值预报、散射计数据和浮标等背景场资料,风向与SAR图像时空分辨率不匹配,进而影响机载SAR海面风场反演精度等问题,本文根据机... 详细信息

针对基于散射计地球物理模型函数的机载合成孔径雷达(SAR)海面风场反演中存在的风向获取依赖于图像风条纹或数值预报、散射计数据和浮标等背景场资料,风向与SAR图像时空分辨率不匹配,进而影响机载SAR海面风场反演精度等问题,本文根据机载SAR对海探测特点,研究一种适用于C波段机载SAR的海面风场反演新方法.利用SAR图像距离向不同入射角的后向散射系数,依据地球物理模型构造最小代价函数,通过代价函数的求解直接从机载SAR数据同时反演出海面风速和风向.利用论文提出的海面风场反演方法分别对仿真SAR数据和实测C波段机载SAR数据进行风向、风速的反演误差分析及试验验证.研究结果表明,该方法适用于机载SAR海面风场反演,可不依赖背景风向直接反演出精度较高的风速和风向;雷达后向散射系数误差是决定海面风速、风向反演精度的关键因素,辐射定标精度越高则反演误差越小;海面风速反演误差随着风速的提高而增大,当海面风速大于18m/s时,风速反演误差显著增加,而海面风向的反演误差与风速无明显关系.

关键词：机载合成孔径雷达海面风场多入射角

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加门限的一阶矩光斑质心探测方法

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光学技术 2015年第1期41卷 59-63页

作者：张艳艳郝晓龙陈洁玮南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044

提出了加门限的滑动窗口一阶矩质心计算方法。在单帧图像内首先计算全局质心,并在全局质心处加上一定大小的窗口,在窗口内再次进行质心计算,判断相邻两次质心是否满足给定质心收敛条件,若不满足将窗口滑动到新的质心位置处,直至完全收... 详细信息

提出了加门限的滑动窗口一阶矩质心计算方法。在单帧图像内首先计算全局质心,并在全局质心处加上一定大小的窗口,在窗口内再次进行质心计算,判断相邻两次质心是否满足给定质心收敛条件,若不满足将窗口滑动到新的质心位置处,直至完全收敛。在不同的系统条件下,将滑动窗口一阶矩质心计算方法与传统的一阶矩方法在计算精度上进行了仿真及实验的比较。结果表明,滑动窗口一阶矩质心计算方法具有较高的计算精度,适合于高精度自适应光学系统中。

关键词：自适应光学质心计算滑动窗口收敛

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一种混沌海杂波背景下的微弱信号检测方法

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物理学报 2014年第10期63卷 41-47页

作者：行鸿彦朱清清徐伟南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心江苏省气象探测与信息处理重点实验室电子与信息工程学院南京210044

基于复杂非线性系统的相空间重构理论,提出了一种基于遗传算法的支持向量机预测方法.利用改进的自相关法和饱和关联维数法确定混沌信号的时间延迟和嵌入维,从而实现相空间重构.通过遗传算法优化支持向量机中的惩罚系数和核函数参数,并... 详细信息

基于复杂非线性系统的相空间重构理论,提出了一种基于遗传算法的支持向量机预测方法.利用改进的自相关法和饱和关联维数法确定混沌信号的时间延迟和嵌入维,从而实现相空间重构.通过遗传算法优化支持向量机中的惩罚系数和核函数参数,并结合支持向量机建立混沌序列的单步预测模型,从预测误差中检测出淹没在混沌背景中的微弱信号(包括瞬态信号和周期信号).以Lorenz系统和加拿大McMaster大学利用IPIX雷达实测得到的海杂波数据作为混沌背景噪声进行仿真实验,结果表明该方法能够有效地从混沌背景噪声中检测出微弱目标信号,所得的均方根误差为0.00049521(信噪比为-89.7704 dB),这比传统支持向量机方法的均方根误差(0.049,信噪比为-54.60 dB)降低了两个数量级.

关键词：支持向量机遗传算法海杂波相空间重构

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基于扩展信源熵值的穿墙成像雷达墙体强杂波抑制

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物理学报 2015年第19期64卷 365-372页

作者：李家强蔡洪渊陈金立李鹏葛俊祥南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044 南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044

提出了基于扩展信源熵值理论的超宽带穿墙成像雷达墙体强杂波抑制方法.首先将回波信号离散化,计算离散信源的概率空间并对该离散信源进行扩展,计算得到扩展后含有墙体强杂波和目标回波的新信源的熵值.然后根据墙体杂波熵值与目标信号熵... 详细信息

提出了基于扩展信源熵值理论的超宽带穿墙成像雷达墙体强杂波抑制方法.首先将回波信号离散化,计算离散信源的概率空间并对该离散信源进行扩展,计算得到扩展后含有墙体强杂波和目标回波的新信源的熵值.然后根据墙体杂波熵值与目标信号熵值的差异设定门限,自适应选取最佳门限调节因子,对回波信号进行杂波抑制处理.经过墙体强杂波抑制处理后,利用后向投影方法对目标进行成像.以基于时域有限差分方法(Finite Difference-Time Domain,FDTD)的仿真软件Gpr Max2D/3D所获得的穿墙雷达数据进行仿真实验,分别通过基于信源熵值的方法与本文所提方法来抑制墙体强杂波并成像,通过对比结果可知,前者的目标-杂波比增量为15.51dB,后者的目标–杂波比增量为19.74dB.因此,本文所提方法能够在相同测量方式下得到更为精确的成像,而且可以在保证成像效果的前提下大大减少天线扫描次数.

关键词：杂波抑制穿墙雷达扩展信源熵值自适应门限

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一种基于支持向量机回归的旋转遮光带日射表散射辐照度修正新算法

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光学学报 2012年第1期32卷 99-107页

作者：崇伟沙奕卓行鸿彦吕文华南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室江苏南京210044 南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏南京210044 中国气象局气象探测中心北京100081

通过比较旋转遮光带日射表(RSP)和参考标准表所测散射辐照度之间的数值差异,分析了太阳总辐照度、环境温度、相对湿度和太阳光谱等气象要素对RSP散射辐照度测量误差的影响关系,提出了一种修正RSP散射辐照度测量值的新算法。该算法从支... 详细信息

通过比较旋转遮光带日射表(RSP)和参考标准表所测散射辐照度之间的数值差异,分析了太阳总辐照度、环境温度、相对湿度和太阳光谱等气象要素对RSP散射辐照度测量误差的影响关系,提出了一种修正RSP散射辐照度测量值的新算法。该算法从支持向量机回归预测角度,建立了对RSP散射误差修正值的一次预测模型,然后根据误差修正值最优预测模型推导出RSP散射辐照度修正算法模型。利用该算法对美国国家太阳辐射研究实验室和劳里观测站采集的RSP散射辐照度数据进行修正,修正后两观测站数据的平均偏差和均方根误差分别降低到-0.2W/m2,3.3W/m2和1.9W/m2,8.5W/m2,显示算法具有良好的修正性能和适用性。该算法能够有效避免Vignola算法中存在的欠修正和Vignola and Augustyn(VA)算法中存在的过修正现象。

关键词：测量修正支持向量机回归旋转遮光带日射表散射辐照度

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基于脉冲耦合神经网络和图像熵的各向异性扩散模型研究

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物理学报 2015年第19期64卷 132-142页

作者：郭业才周林锋南京信息工程大学、江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044 南京信息工程大学、江苏省大气环境与姨各技术协同创新中心南京210044 南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044

在图像去噪过程中,大部分基于偏微分方程的各向异性扩散模型均使用梯度信息检测边缘,当边缘部分被噪声严重污染时,这些方法不能有效检测出这些边缘,因而无法保留边缘特征.为了较完整的保留图像的区域信息,用脉冲耦合神经网络(PCNN)能使... 详细信息

在图像去噪过程中,大部分基于偏微分方程的各向异性扩散模型均使用梯度信息检测边缘,当边缘部分被噪声严重污染时,这些方法不能有效检测出这些边缘,因而无法保留边缘特征.为了较完整的保留图像的区域信息,用脉冲耦合神经网络(PCNN)能使具有相似输入的神经元同时产生脉冲的性质对噪声图像做处理,得到图像熵序列,并将图像熵序列作为边缘检测算子引入到扩散方程中,不仅能克服仅用梯度作为边缘检测算子易受噪声影响的弊端,而且能较完整地保留图像的区域信息.然后,用最小交叉熵准则搜索使去噪前后图像信息量差异最小的阈值,设计最佳阈值控制扩散强度,建立基于脉冲耦合神经网络与图像熵改进的各向异性扩散模型(PCNN-IEAD).分析与仿真结果表明,该模型与经典模型相比,保留了更多的图像信息,能够兼顾去除图像的噪声和保护图像的边缘纹理等细节信息,较完整的保留了图像的区域信息,性能指标同样也证实了新模型的优越性.另外,该模型的运行时间较经典模型的短,因此,该模型是一个理想的模型.

关键词：图像去噪脉冲耦合神经网络图像熵最小交叉熵

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基于频散补偿和分数阶微分的多模式兰姆波分离

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物理学报 2018年第20期67卷 368-377页

作者：倪龙陈晓南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044 南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044 南京信息工程大学大气环境与装备技术协同创新中心南京210044

由于兰姆波的多模和频散特性,实际检测时在同一激发频率下存在多种模式的混合信号,而各模式信号有不同的频散特性,使得在时频混叠的情况下兰姆波的检测变得十分复杂.本文在频散补偿的基础上,通过时延函数建模,依靠不同模式频散趋势的差... 详细信息

由于兰姆波的多模和频散特性,实际检测时在同一激发频率下存在多种模式的混合信号,而各模式信号有不同的频散特性,使得在时频混叠的情况下兰姆波的检测变得十分复杂.本文在频散补偿的基础上,通过时延函数建模,依靠不同模式频散趋势的差异性,将时频混叠信号的分离问题转化为部分模式混叠信号的分离问题.基于分数阶微分的理论,用信号幅值谱分数阶微分极大值和对应频率分别与微分阶次拟合多项式实现特征参数的提取并依靠特征参数重建幅值谱.结合相位谱重构时域信号以实现部分混叠信号中频散补偿后的模式的分离.最后恢复频散获得分离后的兰姆波信号.仿真和实验结果表明,本文方法不仅可以实现时频混叠多模式兰姆波信号的分离,更能保证分离精度,有助于复杂多模式频散信号的分离与处理的进一步研究.

关键词：兰姆波频散补偿分数阶微分多模式分离

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三维超声波换能器测风阵列研究

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仪器仪表学报 2017年第12期38卷 2943-2951页

作者：行鸿彦吴红军徐伟魏佳佳南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044

针对三维测风技术中常用的垂直正交测风阵列在消除阴影效应影响方面的缺陷,根据流场特性,设计了一种基于特殊四面体棱边构建的非正交测风阵列。该阵列旨在降低尾迹区湍流对测风路径平均风速的影响,并且对绕流干扰严重的测风路径进行数... 详细信息

针对三维测风技术中常用的垂直正交测风阵列在消除阴影效应影响方面的缺陷,根据流场特性,设计了一种基于特殊四面体棱边构建的非正交测风阵列。该阵列旨在降低尾迹区湍流对测风路径平均风速的影响,并且对绕流干扰严重的测风路径进行数据补偿。利用GAMBIT软件建立测风阵列模型,通过FLUENT软件改变流场内气体流速和雷诺数等环境参数,仿真两种阵列在低速层流区和高速湍流区的不同性能,获取了速度分布云图和三组换能器所在路径速度折线图,说明了非正交测风阵列能够有效提高三维测风的精度。

关键词：湍流测风阵列绕流干扰测风精度

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基于多旋翼无人机的正交式风压矢量分解测风法

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仪器仪表学报 2019年第10期40卷 200-207页

作者：侯天浩行鸿彦刘洋南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044

针对多旋翼无人机平台上的测风设备会受到旋翼扰流干扰的问题,基于伯努利方程提出了一种适用于多旋翼无人机的利用正交式风压矢量分解反演风速风向的算法,并通过设计感压腔的布局与结构进一步降低了旋翼扰流的影响。利用Space claim和Me... 详细信息

针对多旋翼无人机平台上的测风设备会受到旋翼扰流干扰的问题,基于伯努利方程提出了一种适用于多旋翼无人机的利用正交式风压矢量分解反演风速风向的算法,并通过设计感压腔的布局与结构进一步降低了旋翼扰流的影响。利用Space claim和Meshing软件建立测风模型,通过Fluent软件改变流场内气流的速度与方向,对该测风法在不同流场中进行了仿真研究。在实际测量中,当风速高于2 m/s时正交式风压矢量分解测风法的测风速误差均保持在10%以内,证明了该法可以有效降低旋翼扰流对测风的干扰,实现高精度测风。

关键词：多旋翼无人机测风风压流场整流罩

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基于压缩感知的脉冲同步的混沌保密通信系统

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仪器仪表学报 2014年第7期35卷 1510-1517页

作者：行鸿彦冒海微徐伟王秋辉南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044

在保密通信系统中,随着高维混沌系统的应用及复杂的混沌调制和解调方法的提出,提高了通信系统的保密性能,但大大增加了传输的信息量,使保密通信成本急剧上升。以四维超混沌系统模型为研究对象,从Lyapunov指数角度给出了系统的脉冲同步判... 详细信息

在保密通信系统中,随着高维混沌系统的应用及复杂的混沌调制和解调方法的提出,提高了通信系统的保密性能,但大大增加了传输的信息量,使保密通信成本急剧上升。以四维超混沌系统模型为研究对象,从Lyapunov指数角度给出了系统的脉冲同步判据,实现了超混沌驱动-响应系统的脉冲同步;将脉冲同步与压缩感知技术相结合,设计了一种基于压缩感知的脉冲混沌同步新保密通信系统。通过仿真实验,说明了新保密通信系统能够解决信息冗余带来的发送信息较大、信道利用率低等问题,改善了传输速率及信道拥堵现象。经过压缩感知后的加密信息"支离破碎",增强了通信系统的保密性。

关键词：超混沌系统脉冲同步压缩感知保密通信

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