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[IEEE 2018年通信与信号处理国际会议（ICCSP）- 钦奈（2018.4.3-2018.4.5）] 2018年通信与信号处理国际会议（ICCSP）- 利用LC滤波器对双曲频率调制信号进行包络调制以实现雷达系统更好的距离分辨率
摘要： 本文主题是实现一种类似于汉明窗的连续时间域窗函数。信号处理中采用窗函数来平滑频谱内容并减少频谱泄漏。与具有宽频谱内容的短时窗相比，长时窄带窗能提供更好的平滑效果。时域窗函数的另一个优势是降低匹配滤波器（MF）输出中的旁瓣电平。在使用MF的雷达系统中，这种相对旁瓣电平的降低能提升系统分辨率。雷达系统采用双曲调频（HFM）信号以获得更优的距离和速度分辨率，因为这些波形具有多普勒不变性。为进一步提升距离分辨率，研究者通过连续时间域汉明窗对HFM信号包络进行改进，并观测到其多普勒不变特性。为实现适用于HFM信号的模拟连续时间域汉明窗实用电路，研究考察了巴特沃斯陷波滤波器和巴特沃斯高通滤波器（HPF），发现HPF能较好地逼近汉明窗特性。
关键词： 双曲频率调制、匹配滤波器、陷波滤波器、相对旁瓣电平、多普勒不变性、自相关
更新于2025-09-23 15:23:52
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利用互相关技术突破外差探测量子噪声极限的可能性
摘要： 对两个完全相同的平衡光电二极管外差接收机的互相关灵敏度进行了表征。两个平衡光电二极管接收等量分配的相同弱信号，这种情况等同于天文空间干涉仪。公共本振也进行等量分配，并稳定两个接收机之间的相位差。我们通过半经典光子删除理论证明，在经过三个功率分配器的情况下，两个接收机检测后激光散粒噪声贡献必须完全不相关。我们测量了自相关和互相关输出随弱信号功率的变化（系统噪声温度测量），发现互相关系统噪声温度比每个接收机单独的自相关系统噪声温度低达20倍。Allan图测量结果支持这一结论，显示互相关标准偏差比自相关低30倍。对光源功率的精心校准表明，单个平衡接收机的自相关（常规）噪声温度已非常接近预期的量子极限，这表明互相关系统噪声温度可能低于量子极限。若进一步验证，这一实验明确的发现不仅对天文仪器有重要意义，对电信和医学成像等其他领域也有价值。
关键词： 外差接收机、噪声温度、量子极限、自相关、互相关、平衡接收机、噪声抵消
更新于2025-09-23 15:22:29
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[IEEE 2019年工业机器人与自动化国际会议(ICRAI) - 巴基斯坦拉瓦尔品第(2019.10.21-2019.10.22)] 2019年工业机器人与自动化国际会议(ICRAI) - 基于低成本二维激光扫描仪的室内建图与分类系统
摘要： 尽管自动说话人识别或语音识别领域在过去几十年中得到了广泛研究，但鲁棒性不足仍是主要挑战。特征规整是一种有前景的方法，其有效性很大程度上取决于滑动窗口中各特征的相对位置。然而噪声的非线性效应会改变这些相对位置。针对该问题，本文利用通过降序排序特征序列直接获得的排序特征，提出一种方法：首先将滑动窗口中的中心帧标记为语音主导或噪声主导（"可靠"或"不可靠"）。对于不可靠情况，则估计中心帧的排序值。随后，通过期望目标分布将估计排序映射为用于识别实验的规整特征。理论分析与实验结果表明，排序序列的自相关性大于对应特征序列，且秩相关不易受异常数据或高变异数据影响。因此本文处理排序序列而非特征序列。所提特征增强方法在开集说话人识别系统中进行评估，实验显示其在所有噪声条件下均优于基于线性插值的缺失数据方法和特征规整法。此外，本方法作为基于特征的技术，可与基于模型、基于得分等其他技术结合，以提升说话人/语音识别系统的鲁棒性。
关键词： 鲁棒性、排序特征、秩相关、开集说话人识别、自相关、特征弯曲、缺失数据方法
更新于2025-09-23 15:21:01
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受强度反馈的纳米激光器的光子统计与动力学
摘要： 我们采用完全随机数值方案，从理论上研究了强度反馈作用下纳米激光器在激射转变区的行为。通过分析不同反馈比例下的输入-输出曲线及二阶关联函数，我们深入理解了重新注入腔体的光子比例所起的作用。研究结果表明：随着反馈强度增加，激射转变区域会收缩并向更低泵浦值移动；当反馈足够强时会产生不规则脉冲。通过与发射光子的时间轨迹及射频功率谱的对比，强化了对观测现象的解释。这些发现不仅揭示了纳米激光器的物理机制，还验证了二阶自相关函数作为解读动态过程的有效工具。该结论为研究纳米器件反馈效应的实验中依赖自相关分析提供了坚实依据。
关键词： 纳米激光器、随机模拟、强度反馈、光子统计、自相关
更新于2025-09-23 15:19:57
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利用杂散光自相关法测量超短激光脉冲
摘要： 飞秒量级的超短激光脉冲在工业医疗和微材料加工领域日益受到关注。其中最关键的参数——脉冲持续时间，只能通过采用光学非线性介质的光学自相关法进行测量。现有方法主要使用透射式单晶β-硼酸钡（BBO），因其具有较高的非线性转换效率。但该材料存在脆性大、成本高且因需非共线相位匹配而调节复杂等缺点。随着光纤式高能飞秒激光系统日益普及，非线性介质的转换效率已不应再视为限制因素。本研究探讨了多种不同透光率非线性介质的适用性，在标准自相关装置及新型多用途倍频杂散光测量装置中，对比了石英、磷酸二氢铵（ADP）和氮化铝（AlN）三种材料。实验表明氮化铝表现最佳，有望成为替代BBO的理想材料，其成本可降低2-3个数量级。
关键词： 自相关，杂散光自相关，氮化铝，超短激光脉冲
更新于2025-09-19 17:13:59
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脉冲压缩时分复用光纤布拉格光栅传感器：一项比较研究
摘要： 本文通过实验验证了采用两种脉冲编码技术（单纯形编码SSC和格雷互补码GCC）提升光纤布拉格光栅（FBG）点式传感器性能的可行性。将这两种技术与传统时域复用FBG（TDM-FBG）传感系统分别结合后，其效果与常规单脉冲探测技术进行了对比。理论与实验一致表明：对于两种编码技术，信噪比均随编码长度增加而线性提升。具体而言，在约16.35公里光纤传输后，两种技术对两个FBG的信噪比改善幅度均显著达到约6dB。此外，两种技术的解码信号均保持了原始空间特性，证实了哈达玛变换和格雷自相关计算的有效性。实验分析证实单纯形编码具有显著的降噪能力，从而获得形态良好且精确的平均幅值计算结果。基于TDM-FBG的GCC技术分析则验证了自相关过程能将FBG信号强度提升至单脉冲情况的约128倍这一独特特性。
关键词： 单工脉冲编码、哈达玛变换、时分复用光纤布拉格光栅、自相关、扩频码、格雷互补码（GCC）、信噪比、降噪
更新于2025-09-10 09:29:36
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[IEEE 2018年第40届国际医学与生物工程学会年会(EMBC) - 美国夏威夷檀香山(2018年7月18日-21日)] 2018年第40届IEEE医学与生物工程学会国际年会(EMBC) - 采用电流积分电路与相关双采样的5毫秒误差、22微安光电容积图传感器
摘要： 本文提出了一种低功耗光电容积脉搏波（PPG）传感方法。PPG常用于现代可穿戴设备中检测包括心跳在内的心血管信息，而心跳数据对体能活动与压力监测具有重要价值。然而由于PPG电路包含LED和光电二极管组件，其功耗较高。本研究在不降低精度的前提下，通过电路与算法的协同设计来降低功耗。虽然间歇驱动LED是降低功耗的直接方案，但电路切换时会产生信号噪声污染。为此我们引入相关双采样（CDS）技术——在LED点亮后以短间隔两次采样积分电路输出，并利用电压差值进行处理。此外还采用线性插值上转换方法和自相关误差校正技术。所研制的PPG传感器原型包含LED、光电二极管、电流积分电路、CMOS开关、模数转换器和微控制器，经22岁受试者实际测量验证：在5毫秒平均绝对误差下实现了22微安的总电流消耗。
关键词： 可穿戴设备、低功耗、心跳监测、光电容积图（PPG）、自相关、相关双采样（CDS）
更新于2025-09-04 15:30:14
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[IEEE IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 瓦伦西亚（2018.7.22-2018.7.27）] IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 薄干雪层对宽带自相关辐射计测量湖冰厚度的影响
摘要： 宽带自相关辐射计（WiBAR）是一种新型遥感技术，用于测量干雪层和淡水湖冰层等低损耗分层表面的多路径微波辐射传播时间τdelay。通过该冰层的微波传播时间τdelay可推算其垂直厚度，因此该技术能直接测量深度。然而，当湖冰层上存在干雪层等其他低损耗层时，会引入额外的多路径干扰，从而影响湖冰厚度的测量精度。我们建立了一个简明的地球物理正向模型来描述这种多路径干扰现象，并推导出正确测量冰层厚度所需的WiBAR系统参数要求。实验采用商用现货（COTS）器件组装的X波段仪器，在密歇根大学生物站对淡水湖冰厚度进行了测量，成功实现了从天底角到73.9°观测角的冰厚反演。
关键词： 积雪层、自相关、冰层、微波辐射计、遥感
更新于2025-09-04 15:30:14