1 中国科学院 微电子研究所, 北京 100029
2 中国科学院 硅器件技术重点实验室, 北京 100029
3 中国科学院大学, 北京 100049
分析了加扰技术改善ADC性能的基本原理, 通过选择合适的扰动信号注入到理想量化器模型中进行仿真, 验证了加扰技术能够随机化量化误差的周期性三角形分布。在加扰技术的实际应用中, 首先基于10 bit 25 MS/s Pipelined ADC模型完成加扰仿真, 仿真得到ADC的SFDR由7469 dB提高到了85 dB。然后对两种ADC芯片进行加扰实验, 该加扰技术使两种ADC芯片的SFDR分别提高了829 dB和597 dB。理论仿真和实验验证了加扰技术可以明显提高ADC的SFDR, 为后期ADC内部集成加扰电路模块做好了准备工作。
加扰 量化误差 dither ADC ADC quantization error SFDR SFDR
1 火箭军工程大学, 西安 710025
2 中国人民解放军96902部队, 北京 100015
针对不可交换性误差一般采用多子样旋转矢量法对其进行补偿，但传统多子样旋转矢量法在大半锥角或者其他更为复杂的角运动条件下,性能会有所退化，新出现的多子样四元数算法和方向余弦算法没有显式地考虑不可交换性误差，直接求解姿态微分方程。为了综合比较这些算法的性能，在圆锥运动和大角度机动条件下对其进行仿真分析，采用理想和非理想采样两种数据条件，同时变换不同的采样频率，并比较了算法的计算负担。结果表明，在理想条件下，新算法的周期性误差小于旋转矢量法,且子样数的增加使新算法精度明显提高；对比理想与非理想采样两种情况，算法精度相差4~5个数量级。3种算法各有优缺点，需要对惯性器件数据进行充分补偿才能完全发挥算法的精度潜力。
捷联惯导 姿态更新算法 圆锥运动 大角度机动 量化误差 strapdown inertial navigation attitude updating algorithm conical motion large angle dsneuver quantization error
1 太原科技大学电子信息工程学院, 山西 太原 030024
2 四川大学电子信息学院, 四川 成都 610064
虚拟结构光编码算法将三维(3D)数据编码成二维(2D)彩色条纹图像的相位信息,以实现数据压缩存储。在将2D彩色条纹图像解码成3D数据时,需要计算条纹相位并进行相位展开,最后映射为3D数据。2D图像的压缩存储会使相位级次索引图出现边缘量化错误,导致3D数据z方向信息解码错误。针对这一问题,改进了虚拟结构光3D数据解码过程,提出了一种有效的局部相位误差修正算法,以提高3D数据的解码精度。数据解码过程中,建立算法,得到绝对相位展开与相对相位展开的准确差值,利用两者差值固定的特点,对其突变区域建立相位补偿机制,抑制相位级次索引图边缘量化误差而引起的3D数据解码错误。实验验证了所提算法的有效性,对编码得到的2D图像压缩存储后,改进的数据解码方法可有效提高虚拟结构光3D数据编码算法的稳健性,与中值滤波算法相比,所提方法可将数据解码方均根误差平均降低9.7%。
测量 条纹分析 三维数据压缩 虚拟结构光编码 数据解码 量化误差抑制 相位展开 激光与光电子学进展
2019, 56(15): 151203
1 陕西国际商贸学院, 陕西 西安 712046
2 中国科学院 西安光学精密机械研究所, 陕西 西安 710119
最近邻搜索在大规模图像检索中变得越来越重要。在最近邻搜索中，许多哈希方法因为快速查询和低内存被提出。然而，现有方法在哈希函数构造过程中对数据稀疏结构研究的不足，本文提出了一种无监督的稀疏自编码的图像哈希方法。基于稀疏自编码的图像哈希方法将稀疏构造过程引入哈希函数的学习过程中，即通过利用稀疏自编码器的KL距离对哈希码进行稀疏约束以增强局部保持映射过程中的判别性，同时利用L2范数来哈希编码的量化误差。实验中用两个公共图像检索数据集CIFAR-10和YouTube Faces验证了本文算法相比其他无监督哈希算法的优越性。
图像哈希 稀疏自编码 KL距离 量化误差 无监督算法 image hashing sparse autoencoder KL distance quantization error unsupervised algorithm
1 贵州大学 贵州省微纳电子与软件技术重点实验室, 贵州 贵阳 550025
2 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所, 江苏 苏州 215125
为适应人眼的感知能力,伪彩色编码技术常被用于处理红外探测系统输出的灰度图像.较于灰度图像,计算机对彩色图像处理所需的存储量与计算量较大.鉴于某些红外设备只提供伪红外图像的输出,因此伪红外图像的去彩色化算法成为该文的主要研究目标.除利用最大值分解、平均值与光亮度法3种常见灰度化算法对伪红外图像的处理外,直接对伪彩色图像进行解码的方式也在文中被用于红外图像的去彩色化.实验基于上述两类方法,对线性与正弦非线性彩虹伪彩色图像的去彩色化进行了研究,并对处理后图像的质量进行了比较.实验结果表明,常规灰度算法处理后的伪彩色图像质量较差,而线性伪彩色图像经解码处理后可完全恢复出原图,实现0均方差;对于正弦非线性算法,虽然存在由量化误差引起的损失,但与原图像比仍有非常低的均方差(0.309 4)与高的峰值信噪比(101.356 0).
伪彩色图像 解码 非线性 量化误差 pseudo color image decode nonlinear quantization error
1 四川大学 电气信息学院, 成都 610064
2 四川大学 电子信息学院, 成都 610064
3 四川省产品质量监督检验检测院， 成都 610100
为了减小相位测量轮廓术中因数字化设备内部结构的量化处理过程引起的相位量化误差，提高相位测量精度。针对相位测量精度要求较高且表面凹凸变化不大的被扫描物体提出了一种能够有效校正相位测量轮廓术量化误差的算法，测量相位中的每一个像素点利用其相邻像素点进行校正。实验结果显示，校正之后，相位量化误差标准差减小了41.38%，相位测量的精度得到了提高。
相位测量轮廓术 量化 相位量化误差 误差校正 相邻像素点 phase measuring profilometry quantization phase quantization error error correction neighborhood pixels 强激光与粒子束
2014, 26(11): 111005
国防科学技术大学 光电科学与工程学院 ，湖南 长沙 410073
机械抖动激光陀螺(MDRLG)信号是两路相位差为π/2的正弦拍频信号，一般采用4倍频鉴相输出计数脉冲，利用FIR滤波和抖动剥除等方法解调抖动信号，从而得到外界输入的角速度信息。高速采集MDRLG信号，并细分为相位依次相差π/16的16路信号，实现MDRLG的8倍频、16倍频和32倍频鉴相输出。输出角速率的均方差随着倍频数的提高而减小，信号处理的分辨率得到提高。实验测试和Allan方差分析表明: 32倍频时的量化误差Q从4倍频鉴相时的0.327″减小到0.170″，增加MDRLG信号鉴相的倍频数可以减小量化误差。在对MDRLG信号进行抖动剥除解调时，由于量化误差是主要误差源之一，高分辨率信号处理能够有效提高MDRLG角速度测量的精度。
机械抖动激光陀螺 鉴相 量化误差 Allan方差 MDRLG phase demodulation quantity error Allan variance
通过理论分析和仿真计算,研究利用不同小波基构造的光学小波滤波器的量化误差,分析交换分解和重构滤波器对光学小波滤波器量化误差的影响。实验结果表明不同小波基的量化误差通常是不同的,具有最小空、频域量化误差的小波基是交换分解和重构滤波器后的5/3小波。根据光学小波滤波器的空、频域量化误差最小原则,基于提升算法,构造出空、频域量化误差最小的最优小波。
光学小波滤波器 量化误差 提升算法 最优小波 空频域 optical wavelet filter quantization error lifting algorithm optimal wavelet space domain and frequency domain
1 浙江万里学院电子信息学院,浙江,宁波,315100
2 浙江师范大学信息光学研究所,浙江,金华,321004
相位测量轮廓术(PMP)采用相移法测量相位,系统的测量精度取决于相位测量精度和相位-高度映射算法.由于数字计算机在处理数据时进行了离散化处理,从而引入了量化误差,本研究通过理论推导和计算机仿真实验,以测量误差为对象,研究了信号量化对PMP测量精度的影响.实验得出量化误差对相位测量的影响随调制度的增大而减小.
相位测量轮廓术 量化误差 三维重构 相移法
北京航空航天大学,仪器科学与光电工程学院,北京,100083
提出了一种低噪声、带宽可调的自适应角速度估计算法.对该角速度估计器的稳定性做了分析,利用最小二乘法设计了实时调整前向通道比例增益的自适应算法.利用Matlab对实际获得的实验数据进行仿真,使稳速速率的波动量减小了88%,然后在磁悬浮控制力矩陀螺上进行了实验.将角速度估计器加到速率环的反馈环节上,在带宽不受影响的前提下,使速率曲线的波动量减小了71.5%.实验结果表明,该算法能在很宽的调速范围内对速度进行准确估计.
控制力矩陀螺 角速度估计器 量化误差 最小二乘法
