In view of the poor scale factor stability of the interferometric fiber optic gyroscope (IFOG), it is a creative method to use laser to drive the IFOG for its better frequency stabilization characteristics instead of the broadband light source. As the linewidth of laser is narrow, the errors of coherent backscattering, polarization coupling, and Kerr effect are reintroduced which cause more noise and drift. This paper studies laser spectrum broadening based on external phase modulation of Gaussian white noise (GWN). The theoretical analysis and test results indicate that this method has a good effect on spectrum broadening and can be used to improve the performance of the laser-driven IFOG. In the established closed-loop IFOG, a four-state modulation (FSM) is adopted to avoid temperature instability of the multifunction integrated-optic chip (MIOC) and drift caused by the electronic circuit in demodulation. The experimental results show that the IFOG driven by broadened laser has the angular random walk noise of 0.003 8 °/√h and the drift of 0.017 °/h, which are 62% and 66% better than those without modulation respectively, of which the drift has reached the level of the broadband light source. Although the noise still needs further reduction, its scale factor stability is 0.38 ppm, which has an overwhelming advantage compared with the traditional IFOG.

温度测量在航空航天、公共安全、智能制造及智能家居等方面具有重要意义。基于超声波原理的测温技术是近年来发展起来的一种新型温度测量方式, 超声波测温技术具有非接触式, 温度测量范围广, 响应速度快和测量准确度高等特点, 在航空发动机、微波干燥等领域表现出了良好性能。该文面向三维球体空间温度场测量的需求背景, 基于超声波飞行速度与介质温度相关原理, 采用收发同体式超声波换能器, 设计了针对二维圆形平面的8换能器结构和针对三维球体空间的26换能器结构, 提出了分时轮训超声波换能器接收控制策略, 建立了基于径向基函数的空间温度重构算法, 并基于Matlab平台对测温方法进行仿真。仿真结果表明, 对于构建的对角偏斜和中心对称二维圆形平面温度场模型, 以及中心对称三维球体温度场模型均具有良好的重建效果, 同时在超声飞行时间的测量中还叠加了标准差分别为0.02%、0.03%和0.05%的三类高斯白噪声, 进一步验证了该文提出的对射式超声波温度场测量方法具有较好的鲁棒性。

近年来全球导航卫星系统(GNSS)抗干扰技术逐渐成为研究热点，在抗干扰研究中，宽带干扰背景下的多阵元卫星导航信号模拟发挥着至关重要的作用。为了提高抗干扰研究效率，通过Matlab模拟的方法研究了卫星导航软件接收机入口数字中频信号的模拟问题。根据信干噪比进行功率控制，分别对卫星导航信号、干扰信号和噪声信号进行建模，计算阵列天线带来的延时，最后模拟了宽带干扰背景下阵列天线的卫星信号并设计了图形用户(GUI)界面。在模拟完成后，将信号输入到抗干扰算法的研究系统进行测试，解决了抗干扰研究中复杂的干扰信号源模拟问题，提高了抗干扰研究的工作效率，同时验证了本研究的实用性和正确性。

实现数字图像中噪声参数的精确估计对提高图像处理的质量有重要意义。对被高斯白噪声所污染的图像进行稀疏主成分分析时, 其部分主成分的负载向量的均值与高斯白噪声标准差呈现一定的线性关系。基于此特征, 本文提出了一种快速精确的图像噪声估计方法。在该方法中, 通过对高斯白噪声污染图像添加多种已知标准差等级的新的高斯白噪声以产生多幅新图像, 然后对每幅图像进行稀疏主成分分析, 并求取多个主成分负载向量均值。最后, 通过求解一个超定方程组实现图像高斯噪声标准差等级的精确估计。实验结果表明, 本方法在低噪声(δ0=5)到高噪声(δ0=70)条件下均具有较高的估计精度和较强的鲁棒性, 在实际工程中具有一定的实用价值。

半导体激光云高仪 APD探测器获取的大气气溶胶后向散射信号信噪比较低, 难以直接用于反演云高、垂直能见度等大气参数。针对后向散射信号的这种特点, 提出了一种半导体激光云高仪时序控制和信号处理实现方案, 在完成后向散射信号的高速采集、分段累积平均的同时实现整个系统发射、接收、维护、数据存储和上传等复杂时序控制。经对比实验验证, 该方案工作情况良好, 能够明显提高后向散射信号信噪比、帮助大气参数的反演。

提出了适用于轮廓波变换消噪中确定子带阈值收敛因子的样本噪声响应法。该方法根据标准高斯白噪声作用在每个子带上的统计特性,得到每个子带的收敛因子;使用该收敛因子对标准的3σ(或4σ)准则进行修正来确定不同尺度不同方向子带的硬阈值;并在轮廓波域进行子带硬阈值处理之后,使用自适应维纳滤波进行后处理。实验结果表明,本文提出的消噪方法,对含有高斯白噪声的图像进行消噪,无论在峰值信噪比方面还是在视觉效果方面均可以取得比较满意的消噪效果;在一定的范围内,采用较小的样本图像计算子带收敛因子,在加快消噪速度和减小内存需求量的同时,仍然可以保持满意的消噪结果。