1 河北工程大学理学院, 河北 邯郸 056038
2 河北工程大学信息与电气工程学院, 河北 邯郸 056038
为了快速准确地对含有噪声及欠采样区域的包裹相位图进行展开，采用理论分析与计算机模拟及实验验证相结合的方法，对基于快速傅里叶变换(FFT)的最小二乘法(FFT-LS)、基于离散余弦变换(DCT)的最小二乘法(DCT-LS)、基于横向剪切干涉的最小二乘法(LS-LS)和预条件共轭梯度法（PCG）的四种相位解包裹算法作了对比研究。结果表明：DCT-LS算法运行速度最快，LS-LS算法次之，PCG算法速度最慢,PCG算法对于噪声的免疫力最强,LS-LS算法处理欠采样的效果最好。
全息 相位解包裹 最小范数法 噪声 欠采样
1 河北工程大学 理学院, 河北 邯郸 056038
2 河北工程大学 信息与电子工程学院, 河北 邯郸 056038
为了提高预放大数字全息显微系统的成像质量，采用理论分析与实验验证相结合的方法，分别对采用平面及球面参考光记录的预放大数字全息显微系统进行了研究和比较。结果表明：在通常的实验条件下，系统的横向分辨力主要取决于显微物镜的成像分辨力;记录距离较小时，两种系统的横向分辨力均随着记录距离的增大略有降低;但当记录距离较大时，球面参考光预放大数字全息系统的横向分辨力降低得更为明显，即平面参考光预放大数字全息显微系统较为优越;在记录距离为0的情况下，即像面数字全息成像情况下，两种系统的再现像均具有最高的分辨力，在利用普通工业用传感器条件下，横向分辨力远超过了2.19 μm，且像质较好。因此，尽可能减小全息图的记录距离，或者采用像面数字全息系统，可以有效提高数字全息系统的成像分辨力。
预放大数字全息术 平面参考光 球面参考光 点扩散函数 横向分辨力 pre-magnification digital holography plane reference wave spherical reference wave point spread function lateral resolution
1 河北工程大学 理学院， 河北 邯郸 056038
2 河北工程大学 信息与电气工程学院， 河北 邯郸 056038
为了提高数字全息成像系统的成像分辨力，对以球面波作为参考光波的预放大数字全息成像系统的记录和再现过程进行了理论推导，得出了该系统的脉冲响应表达式，并由此分析了决定该系统成像分辨力的因素。在CCD成像分辨力高于显微物镜分辨力的情况下,通过对分辨力测试板进行实验，讨论了系统分辨力与记录距离的关系。结果表明：再现像的分辨力对记录距离不敏感；但在记录距离为零，即像面数字全息系统下，再现像具有更高的分辨力。实验结果与理论分析一致。
预放大数字全息 像面数字全息 球面参考光 脉冲响应 分辨力 premagnification digital holography imageplane digital holography spherical reference wave impulse response resolution
通过理论分析和模拟验证, 研究了基于横向剪切的数字全息相位重建方法, 分析并指明了详细的重建过程, 提出了利用平坦区域相位数据进行线性拟合, 从而获得线性相位畸变系数的方法, 并指出对原始包裹相位图进行1维相位展开是横向剪切法重建数字全息相位信息的前提。对无噪声及含有噪声的全息图进行了数值重建, 结果表明: 对于弱噪声干扰的全息图, 该方法很有效; 而对于较强噪声干扰的全息图, 采用中值滤波方法对原始相位图进行滤波后再重建, 并对重建的相位图再次进行中值滤波, 可以得到高质量的再现像; 减小再现像平面抽样间隔, 使剪切相位图中相邻的两个像元之间相位差的最大值小于2π,才可以获得正确的相位重建。
数字全息术 显微数字全息 重建 相位 横向剪切 digital holography digital holographic microscopy reconstruction phase lateral shearing 强激光与粒子束
2010, 22(10): 2263
详细介绍了一种基于背投显示设备的裸眼立体显示方法，可实现观众在不佩戴特殊眼镜的情况下观看有立体效果的视频。不同于现在广泛采用的光栅方法，提出算法基于DLP特有的成像原理，更改原先的单片DMD投影为左右两片DMD交替投影，将对应于左右眼的视频帧按时间顺序交叉处理后，依次投射至屏幕上。和使用分光眼镜或者是采用光栅来分离左右眼接收光不同的是，提到的方法采用特殊的透镜屏幕，可以有效使得左右眼分别看到互不干扰的视频对，从而产生视差。实际观测效果证明方法在清晰度和观看视角方面都具有更优的性能，并且降低观看和视频源获取的复杂度。
虚拟现实 裸眼立体显示 数字光处理器 立体视频帧 视差
低密度奇偶校验码(LDPC)不仅有逼近香农限的良好性能, 而且译码复杂度较低, 结构灵活, 是近年信道编码领域的研究热点, 在光通信系统中有广泛的应用前景。针对非规则Tanner图上构造的低密度奇偶校验长码具有良好的性能, 以及其在光通信系统中的应用, 构造了几种LDPC码, 并采用置信传播(BP)译码, 在加性高期白噪声(AWGN)信道、二相移相键空(BPSK)调制下进行了计算机仿真。根据规则LDPC码和非规则LDPC码的误码率(BER)和FER曲线, 对规则码和非规则LDPC码在编译码方面以及性能方面作了分析和比较, 进而对构造在光通信系统中具有实用价值的LDPC码提出了看法。通过理论分析与仿真结果表明LDPC 码型具有良好的性能, 可以节省硬件开销, 比较适用于光通信系统中, 可作为超强前向纠错码型的候选码。
低密度奇偶校验码 光通信系统 BP译码 和积译码算法
光纤中的传输效应(如色散、偏振模色散(PMD)和非线性效应等)会严重影响传输速率和传输距离的进一步提高。因而有必要研究性能更好的新超强前向纠错(Super-FEC) 码型,使其在光通信系统中获得更高的编码增益和更好的纠错性能。简单介绍了低密度奇偶校验(LDPC)码, 然后提出光通信系统中一种基于LDPC码的超强前向纠错(Super-FEC)码型,构造了冗余度为6.68%的新颖LDPC(3969,3720)码, 并给出超强FEC码型的仿真结果。通过与RS(255,239)及BCH(3860,3824)+BCH(2040,1930)进行对比分析, 还分析与探讨了新LDPC码型的编译码电路的设计实现问题。通过理论分析与仿真结果表明这种超强 FEC 码型具有良好的性能, 可以节省硬件开销, 比较适用于光通信系统中, 可作为超强 FEC 码型的候选码。
光通信系统 低密度奇偶校验码 超强前向纠错码 置信传播译码
