强激光与粒子束
2021, 33(9): 093005
1 西藏大学信息科学与技术学院, 西藏拉萨 850000
2 中山大学电子信息与工程学院, 广东广州 510006
为提高调制分类识别精确度, 降低计算复杂度, 提出了一种基于卷积神经网络 (CNN)与红绿蓝(RGB)循环谱二维图的智能调制识别方法。基于循环谱特征可识别调制类型的机理, 为了降低计算复杂度, 将三维的循环谱转换为二维平面的 RGB循环谱图, 并将其用于构建数据集; 将一种计算复杂度较低的 CNN作为调制类型分类识别器。仿真结果表明, 所提出的智能调制识别方法能够以较低的计算复杂度, 获得更高的分类精确度。
智能调制识别 卷积神经网络 循环谱二维图 深度学习 intelligent modulation recognition Convolutional Neural Network two -dimensionalcyclic spectrum images deep learning 太赫兹科学与电子信息学报
2021, 19(4): 617
1 宁波大学信息科学与工程学院, 浙江 宁波 315211
2 南京大学计算机软件新技术国家重点实验室, 江苏 南京 210093
针对360°全景视频在等矩形投影面中编码时存在冗余像素较多且较少考虑感兴趣区域(ROI)画面质量的问题,提出一种基于ROI的360°全景视频编码算法。该算法利用当前帧编码残差信息求取ROI并指导下一帧编码;利用球面到等矩形投影面的映射函数求出各纬度处像素的冗余程度,将其作为非ROI量化参数的调节因子,并与ROI量化参数调节因子共同决定每帧画面最大编码单元级别的编码参数设置。实验结果表明,在使用加权球面峰值信噪比和球面峰值信噪比全景视频客观评价方法评价编码效果时,与HEVC编码器参考软件相比,本文方法码率最高可节省4.98%,平均码率可节省2.46%,相同码率下视频质量平均提高0.145 dB。与相关代表性方法相比,ROI内容质量明显提升。
图像处理 360°全景编码; 等矩形投影 感兴趣区域 量化参数 加权球面峰值信噪比 激光与光电子学进展
2018, 55(6): 061013
1 成都光明光电股份有限公司 测试技术研究所 成都 610000
2 中国科学院西安光学精密机械研究所 瞬态光学与光子技术国家重点实验室 西安 710119
为了解决ZEMAX软件拟合计算折射率温度系数经验公式常量时，参量回归计算的折射率和折射率温度系数与实验值存在较大偏差的问题，用1stOpt差分进化法求解折射率温度系数经验公式常量.以氟冕D-FK61和特种火石H-TF3A光学玻璃为例，用该方法求解的λtk常量与其通用数值范围0.08～0.33相吻合，参量回归计算的折射率和折射率温度系数与实测值的偏差分别小于1×10－5、2×10－7/℃.该方法作为ZEMAX软件计算光学玻璃折射率温度系数的有效补充，计算的准确性高，可为热补偿光学系统设计提供准确的光学参量保障.
玻璃与非晶无机非金属材料 折射率温度系数 差分进化法 光学玻璃 回归计算 热补偿 Glass and non-crystalline inorganic materials Temperature coefficient of refractive index Differential evolution Optical glasses Regression calculation Thermal compensation
南京理工大学 MEMS惯性技术研究中心, 南京 210094
设计了一款由微机电系统和专用集成电路构成的小型化硅微谐振式加速度计。该加速度计采用80 μm厚SOI工艺加工微机电系统(MEMS)结构, 采取真空封装技术降低结构噪声。首先, 采用振荡信号作为自动增益控制电路中斩波器的控制信号, 降低了闪变噪声且不会引入额外的功耗。其次, 使用线性区工作的乘法器取代传统的吉尔伯特单元, 通过大幅降低系统总体供电电压来降低功耗。最后, 采用复位计数器进行频率数字转换, 在所关心的带宽内抑制量化噪声。实验显示: 该加速度计在达到±30 g线性量程的前提下, 实现了2.5 μg/√Hz的分辨率和1 μg的零偏不稳定度。此外, 为了减小电路自身发热引起的温度漂移, 该样机的功耗被控制在3.5 mW以内, 系统集成后的尺寸约为45 mm×30 mm×20 mm。基于所述技术, 系统在体积、功耗和性能方面均有较大的提升。
硅微谐振式加速度计 专用集成电路 SOI工艺 真空封装 小型化 低功耗 Silicon Resonant Accelerometer(SRA) Application Specified Integrated Circuit (ASIC) SOI process vacuum packaging miniaturization low power
1 南京理工大学 机械工程学院,江苏 南京 210094
2 中国电子科技集团公司 第十三研究所,河北 石家庄 050051
为了提高硅微机械陀螺(SMG)的性能,研究了一种基于四阶机电结合带通Σ-Δ调制器(SDM)的硅微机械陀螺力反馈闭环检测方法。基于谐振器级联谐振前馈(CRFF)结构设计了该方法的仿真模型,并利用商用软件SD TOOLS计算了环路参数。采用MATLAB/SIMULINK对设计结果进行了行为级仿真,结果表明,1 Hz条件下环路的信噪比达到了109.2 dB,符合设计预期。在此基础上,以现场可编程门阵列(FPGA)为数字处理核心搭建了硅微机械陀螺数字化测控电路并进行了性能测试。结果表明,采用带通SDM闭环检测技术和数字化闭环驱动技术后,硅微机械陀螺的Allan方差零偏不稳定性约为1.15(°)/h,角度随机游走约为7.74×10-2(°)/√h,且信噪比参数满足了设计目标。 得到的结果证明了设计方法的正确性;显示提出的带通SDM力反馈闭环检测方法有助于提高SMG的性能,拓展其应用领域。
硅微机械陀螺 力反馈闭环检测 Sigma Delta(Σ-Δ)调制器 Allan方差 silicon micromachined gyroscope force feedback close-loop detection Sigma Delta(Σ-Δ) modulator Allan variance
用V 棱镜法对高折射光学材料进行折射率(1.80＜nd＜2.00)测试过程中，样品和V 棱镜间需滴加折射率与样品相等的折射液，以起到消除样品90°角度加工偏差的作用。而现阶段生产使用的折射液nd 最高仅能达到1.78，造成了样品折射率测试值与真实值之间的较大偏离，最大偏离量可达20×10-5。本文通过对V 棱镜测试法的光路研究，找到高折射率样品测试值与真实值之间的偏离机理，通过计算折射率偏离量来补偿样品测试值的方式，使补偿后的折射率偏离量在±4×10-5 以内，实现了V 棱镜法高折射光学材料折射率测试的精度要求(±5×10-5)。
高折射 V 棱镜 偏差 数据补偿 精度 high refractive index V-prism deviation data compensation accuracy
针对低色散玻璃 H-FK61色散值小，变化范围窄 (通常为十万分之六 )，对测量要求比较严格的情况，推导了三最小偏向角法的数学公式，对比分析了该方法与最小偏向角法的测量精度情况，得出在同等条件下三最小偏向角法精度优于最小偏向角法的结论，用现有精密测角仪 (±1″)验证了以上结论，并解决了 H-FK61色散的高精度测量问题，同时也为 FCD100(色散更低 )玻璃的色散测量奠定了基础。
最小偏向角 三最小偏向角 低色散 测角仪 minimum angle of deviation three minimum angles of deviation low dispersion goniometer
重庆通信学院信号与信息处理实验室, 重庆 400035
针对复杂背景下目标边缘检测问题, 研究了分形在目标检测中的应用, 提出了基于分形特征融合的目标边缘检测算法。首先求取图像的分形维数和几何度量空间变换率, 然后运用Dempster-Shafer证据理论对分形维数和几何度量空间变换率进行融合处理, 对图像像素分类, 从而得到目标边缘, 最后细化边缘得到目标检测结果。实验表明, 该算法能够克服复杂背景的干扰, 有效地提取目标边缘。
图像处理 边缘检测 分形 证据理论 目标检测 image processing edge detection fractal evidence theory target detection
1 厦门大学 物理系,福建 厦门 361005
2 厦门三安电子有限公司,福建 厦门 361009
对聚光型太阳电池表面栅极图形进行优化设计。对组成太阳电池表面栅电极的图形最小单元的各种功率损失进行了详细分析,得到了最佳栅电极间距的递推公式。优化计算了各种宽度的次栅之间的间距,并得到了相对应的功率损失比例。电极和半导体接触良好时,当次栅间距小于最佳值,电极的遮挡对于功率损失影响最大;而当次栅间距大于最佳值时,太阳电池体材料输运功率损失和次栅电极电流输运功率损失开始成为主要原因。对于高倍聚光型太阳电池来说,次栅电极的厚度相对要求厚一些。计算及分析结果可应用于聚光型太阳电池电极的设计中。
聚光太阳电池 功率损失 栅电极 优化设计 concentrator solar cells power-loss top contact metallization optimization design
