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FIR滤波器与回归分析的空间外差干涉谱目标识别

Target Recognition on the Finite Impulse Response and Regression Analysis from Spatial Heterodyne Spectrometer

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摘要

结合辐射传输和朗伯比尔定律, 提出一种基于有限脉冲响应数字滤波器和多元线性回归分析的空间外差干涉谱目标匹配方法, 通过对干涉图直接分析来提取出钾共振双线的特征以实现目标识别。本文采用传统有限脉冲响应数字滤波的处理方法来消除有效目标干涉频率信息以外的背景信息和干扰信号。通过对滤波前后的时域干涉数据进行多元线性回归处理获得最佳的时域滤波系数, 以对目标信号、背景信号的干涉图直接进行滤波处理, 最后通过干涉图匹配技术来识别钾共振双线信号。该算法无需测量背景光谱或背景干涉图, 亦无需对干涉图做傅里叶变换获取光谱, 在提高计算效率的同时提高空间外差光谱仪遥感数据的分析反演能力。

Abstract

The algorithm of spatial heterodyne interferogram matching on finite impulse response and multiple linear regression analysis is proposed based on the radiation transfer model and Beer-Lambert law. For object identification, we extracted the characteristic of potassium double resonance from analyze interferogram directly. Traditional finite impulse response digital filter processing method was adopted to eliminate background information and other interfered information which except from interference frequency information of effective target. By multiple linear regression analysis processing interference data of time-domain of before and after filtering, the optimal coefficients of time-domain filtering had been obtained. So that, interferograms of target signals and background signals were filtered directly. Finally, the signal of potassium double resonance was identified by the interferogram matching. In this algorithm, it’s not required measuring the spectrum and interference pattern of background, neither Fourier transforming of interferogram to access spectrum, and improved efficiency and increased inverting capacity of spatial heterodyne spectroscopy analysis remote sensing data simultaneously.

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补充资料

中图分类号:O433

DOI:10.3969/j.issn.1003-501x.2016.07.001

所属栏目:目标识别与跟踪

基金项目:国家自然科学基金(41201342);广西自然科学基金(2013GXNSFAA019328);广西自动检测技术与仪器重点实验室基金(YQ14101)资助项目;桂林电子科技大学创新团队资助项目

收稿日期:2015-08-30

修改稿日期:2015-11-10

网络出版日期:--

作者单位    点击查看

张文涛:桂林电子科技大学电子工程与自动化学院, 广西 桂林 541004广西高校光电信息处理重点实验室 (桂林电子科技大学), 广西 桂林 541004
高凤艳:桂林电子科技大学电子工程与自动化学院, 广西 桂林 541004广西高校光电信息处理重点实验室 (桂林电子科技大学), 广西 桂林 541004
叶松:桂林电子科技大学电子工程与自动化学院, 广西 桂林 541004广西高校光电信息处理重点实验室 (桂林电子科技大学), 广西 桂林 541004
熊伟:中国科学院安徽光学精密机械研究所, 合肥 230031
汪杰君:桂林电子科技大学电子工程与自动化学院, 广西 桂林 541004广西高校光电信息处理重点实验室 (桂林电子科技大学), 广西 桂林 541004
王新强:桂林电子科技大学电子工程与自动化学院, 广西 桂林 541004广西高校光电信息处理重点实验室 (桂林电子科技大学), 广西 桂林 541004

联系人作者:张文涛(glietzwt@163.com)

备注:张文涛 (1976-), 男(汉族), 山东济南人。教授, 博士, 主要从事光电探测方面的研究工作。

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引用该论文

ZHANG Wentao,GAO Fengyan,YE Song,XIONG Wei,WANG Jiejun,WANG Xinqiang. Target Recognition on the Finite Impulse Response and Regression Analysis from Spatial Heterodyne Spectrometer[J]. Opto-Electronic Engineering, 2016, 43(7): 1-8

张文涛,高凤艳,叶松,熊伟,汪杰君,王新强. FIR滤波器与回归分析的空间外差干涉谱目标识别[J]. 光电工程, 2016, 43(7): 1-8

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