1 成都大学 电子信息与电气工程学院成都 610106
2 成都理工大学 核技术与自动化工程学院成都 610059
3 南洋理工大学 电气与电子工程学院新加坡 639798
针对测量系统本身导致的脉冲截断给脉冲高度分析带来的挑战，本研究提出一种复合神经网络模型，用于预测产生了截断的脉冲高度。该模型将长短期记忆模型（Long and Short-term Memory，LSTM）嵌入UNet结构，采用模拟脉冲数据集对模型进行训练，使用相对误差指标对模型性能进行评估。结果显示：在对模拟脉冲序列进行脉冲高度估计时，UNet-LSTM模型的平均相对误差约为2.31%，相较于传统的梯形成形算法的平均相对误差降低了1.91%；在粉末铁矿样品和粉末岩石样品的实际测量中，不同截断率的实测脉冲序列也进一步验证了UNet-LSTM模型的脉冲高度估计性能，在两种样品、8组离线脉冲序列的高度估计中得到的平均相对误差为2.36%，表明该模型可以准确估计截断脉冲的高度。
UNet 长短期记忆模型 脉冲截断 脉冲高度估计 UNet Long and short-term memory model Pulse truncation Pulse height estimation 红外与激光工程
2022, 51(12): 20220250
1 浙江警察学院现代教育技术实验中心，浙江 杭州310053
2 浙江警察学院刑事科学技术系，浙江 杭州310053
3 浙江大学 信息技术中心，浙江 杭州 310058
为实现对多幅图像完成同步加密，并提高密文的安全性与抗几何变换攻击能力，提出基于快速响应码 (QR)与级联分数阶 Fourier变换的多图像光学加密算法。借助 Logistic映射，获取随机掩码，联合 Fresnel波带 、 Hilbert模型，构建调制掩码；引入复数理论，借助模板图像对第一幅明文实施处理，形成复数图像；采用分数阶 Fourier变换，借助调制掩码，对复数图像实施处理，并基于相位-幅度截断机制，得到相位分布与密钥； 再结合相位截断方法与分数阶 Fourier变换，设计级联快速傅里叶变换( FFT)加密机制，通过调制掩码与相位分布，对剩余的多幅明文实施频域变换处理，输出融合幅度图像，并将其转换为对应的 QR码；引入 Gyrator变换 ，通过相应的光电装置，利用激光束对 QR码完成干涉处理，得到密文。测试数据表明：相对已有的多图像光学加密技术，本算法具备更高的保密安全性与抗攻击能力，在裁剪变换下，其复原图像的失真度更小。
多图像光学加密 QR码 分数阶 Fourier变换 相位-幅度截断 Fresnel波带 multi-image optical encryption QR code fractional Fourier transform phase -amplitude truncation Fresnel band 太赫兹科学与电子信息学报
2020, 18(3): 462
1 北部湾大学 电子与信息工程学院，广西 钦州 535011
2 钦州市电子产品检测重点实验室，广西 钦州 535011
3 江西理工大学 信息工程学院，江西 赣州 341000
为了兼顾水印算法的透明性与抗几何变换能力，引入光学加密方法，提出了基于相位截断菲涅耳变换与全变分分解的鲁棒水印算法。引入Logistic映射，通过对其迭代来获取混沌序列，以构建一个随机 掩码；基于Fresnel变换，联合随机掩码，对水印信息完成光学加密；再利用相位截断机制，得到2个私钥。借助全变分分解方法来处理宿主图像，获取卡通与纹理部分；引入离散小波变换(DWT)，分别对加密水印与纹 理部分实施分解，输出各自对应的子带信息；并将这些子带信息进行融合，通过可逆DWT方法，获取嵌入水印后的纹理信息；通过组合水印纹理部分与初始的卡通部分，形成水印图像。设计水印检测机制，在水印图像 中检索出编码水印，借助2个私钥来复原水印。测试数据显示：所提算法兼顾了理想的水印透明性与鲁棒性，在多种几何变换下，所复原的水印失真较小，对应的相关系数维持在0.9以上。
图像水印 Fresnel变换 全变分分解 相位截断 纹理部分 image watermarking Fresnel transform total variational decomposition phase truncation texture part 太赫兹科学与电子信息学报
2020, 18(2): 284
国防科技大学前沿交叉学科学院, 湖南 长沙 410073
提出了基于2种新型子孔径形状的填充方案,相较于传统圆形子孔径正六边形排列填充方案,所提方案能获得更高的面积填充占比。通过评估相干合成的远场光束质量,权衡光束截断导致的能量损耗与占空比改善带来的光束质量提升,计算得到最优解。仿真结果表明,相比于圆形子孔径正六边形排列填充方案,所提2种方案能将远场桶中功率占比分别提升9.2%和13.9%。所提孔径填充优化方案对提高光纤激光阵列分孔径相干合成效率具有一定的指导意义。
激光光学 光纤激光阵列 孔径填充 占空比 截断系数 激光与光电子学进展
2019, 56(4): 041401
提出了一种基于光学柱面衍射的非对称双图像加密方法.首先对两幅灰度图像作离散余弦变换, 得到相应的频谱, 分别保留两幅离散余弦变换频谱的低频数据和任意1/3的高频数据, 并将其中一幅图的低频和任意1/3的高频融合为新的复合频谱, 对其进行柱面衍射后进行相位截断生成振幅和密钥.生成的振幅与第二幅图像的低频数据进行相同的加密过程产生新的振幅与密钥.最后将新生成的振幅与第二幅图的任意1/3的高频数据融合为新的复合频谱, 通过柱面衍射后的相位截断生成密文和新的密钥, 其中密文变成了原图的1/4.对两幅512×512的灰度图像进行加密测试, 结果表明重建图像的质量高, 相关系数值均高于0.97, 峰值信噪比均大于33 dB.基于柱面衍射的光学图像加密克服了传统平面衍射的对称性, 同时柱面衍射的内柱面半径、柱面高度、衍射距离可以作为加密系统的附加密钥, 扩大了密钥空间, 增加了系统的安全性.
信息光学 双图像加密 离散余弦变换 柱面衍射 相位截断 Information optics Dual images encryption Discrete cosine transform Cylindrical diffraction Phase truncation
设计了一款全固态高重频高压脉冲电源, 主电路采用以IGBT为主开关的半桥式固态Marx电路, 驱动电路采用磁芯隔离带负压偏置的同步驱动方案, 并由FPGA提供充放电控制信号和故障诊断、保护。该方案既可实现对多级电容的低阻抗的快速并联充电控制, 又可实现截尾功能以加快脉冲后沿获得方波脉冲, 且可实现百μs以上的宽脉冲输出, 可用来产生高压脉冲电场。此外, 该电源还可在突发模式下输出脉冲个数和频率均可调的多个高频脉冲系列。实验表明, 该输出电压幅值可高达40 kV, 输出峰值电流可达100 A, 重频可达30 kHz, 上升沿和下降沿均低于100 ns, 突发模式下重频可高达200 kHz。所设计的脉冲电源输出参数连续可调, 且体积小巧。
脉冲电源 方波脉冲 微秒脉冲 固态Marx 脉冲截尾 pulse generator square pulses microsecond pulse solid-state Marx generator pulse truncation 强激光与粒子束
2019, 31(3): 035001
1 中国工程物理研究院 电子工程研究所，四川 绵阳 621999
2 海军工程大学 电子工程学院，湖北 武汉 430033
针对多调制指数连续相位调制(Multi-h CPM)信号给出了卷积编码、随机符号交织器串行级联系统的迭代检测，研究了针对Multi-h CPM信号的逐符号最大后验概率(MAP)检测算法及不同系统参数下的迭代检测性能。最后提出在频率脉冲截断(FPT)的基础上使用奇异值分解(SVD)的联合降复杂度算法，有效简化了部分响应多指数CPM信号的状态转移网格以及接收端的匹配滤波器。在高斯白噪声信道下，针对第二代遥测新体制(Tier2)信号进行仿真，与相同码率及码长的低密度奇偶校验(LDPC)编码系统相比，串行级联系统有着3.5 dB的性能增益。最后采用本文提出的联合降复杂度算法，能够将Tier2信号的网格状态数由256简化到64，匹配滤波器个数由64降到2，而由此带来的迭代检测性能损失却可以忽略不计。
多指数连续相位调制 串行级联编码 迭代接收 低复杂度 频率脉冲截断 奇异值分解 Multi-h Continuous Phase Modulation serially concatenated codes iterative detection reduced complexity Frequency Pulse Truncation Singular Value Decomposition 太赫兹科学与电子信息学报
2018, 16(6): 970
烟台大学 光电信息科学与技术学院，山东 烟台 264005
与二元LDPC(low-density parity-check，LDPC)码相比多元LDPC码具有一些优势，但它们的译码复杂度高是实现过程中的一个重大挑战。根据多元LDPC码存在的这个问题，提出了基于迭代软可靠度的比例逻辑截断机制算法，该算法仅涉及有限域加法和乘法以及整数运算，并且它可将变量节点划分为处理和非处理节点两部分，在迭代过程中只有部分变量节点参与实际的信息处理，因此具有较低的译码复杂度。通过与ISRB、IISRB及RS-IISRB算法进行仿真对比试验，所提算法具有更好的性能。由于该算法纠错性能好、复杂度较低的优点使其在无线通信与光通信等领域有更广泛的应用。
LDPC码 大数逻辑译码 软可靠度 截断机制 low-density parity-check (LDPC) code majority-logic decoding soft-reliability truncation mechanism
