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光无线通信中数字脉冲间隔调制的有序序列检测与屏障信号设计
摘要： 本文提出了一种用于光无线通信中数字脉冲间隔调制（DPIM）的有序序列检测（OSD）方法。该方法利用DPIM序列的稀疏特性，在复杂度大幅降低的情况下实现了与最优最大似然序列检测（MLSD）相当的检测性能。相较于广泛采用的逐样本最优门限检测（OTD），OSD通过抑制误差传播显著提升了误码率（BER）性能。此外，本文还提出了一种带屏障信号的数字脉冲间隔调制（BDPIM），其每K个符号中的最后一个符号被分配更高功率作为插入的屏障信号。采用OSD的BDPIM（BDPIM-OSD）能够限制两个相邻屏障之间的误差传播。为降低使用OSD检测超大分组时的存储延迟，我们进一步提出结合OTD与OSD的BDPIM方案（BDPIM-OTD-OSD），该方案将长序列分割后分段检测。论文分析了DPIM-OTD、DPIM-OSD、BDPIM-OSD和BDPIM-OTD-OSD的平均误码率上界，并通过仿真验证理论分析。研究还通过仿真探讨了无编码和有编码系统中各方案的最优参数设置。仿真结果表明，所提出的OSD和BDPIM方案在不同信道条件下，相比传统方法为无编码和有编码系统均带来显著性能提升。
关键词： 信号设计、误差传播、误码率、有序序列检测、数字脉冲间隔调制
更新于2025-09-23 15:23:52
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无人机系统光谱辐射计点观测的地理定位误差预算
摘要： 我们研究了搭载于无人机系统（UAS）上的光谱辐射计的足迹地理定位不确定性。通过两台基于微机电系统（MEMS）的惯性测量单元（IMU）和全球导航卫星系统（GNSS）接收器来确定该光谱辐射计的足迹位置与范围?；诨谿NSS/IMU传感器产生的误差，通过航空数据地理配准模型进行传递计算，其中考虑了光谱辐射计视场角（FOV）、积分时间、UAS飞行速度、离地高度（AGL）以及IMU等级等多种参数组合。在标称工作条件下（8°视场角、10米离地高度、0.6秒积分时间和3米/秒飞行速度），光谱辐射计产生的足迹横向跨度为140厘米，纵向跨度为320厘米，地理定位不确定度为11厘米。研究发现：离地高度和姿态测量精度对地理定位不确定性的影响最为显著，而视场角、积分时间和飞行速度主要影响足迹尺寸；此外随着离地高度增加，低等级IMU的地理定位不确定性增速最为明显。为提高足迹地理定位精度，建议降低飞行高度同时增大视场角——这样既能补偿足迹面积损失又可增强信号强度，但该方案的缺点是足迹尺寸对目标距离变化的敏感度会随之升高。为帮助匹配符合空间尺度的足迹尺寸-不确定度比值，我们列出了不同IMU等级、视场角和离地高度组合下的预期比值表。
关键词： 地理定位、误差传播、无人机、分光辐射计、覆盖范围、无人飞行系统、航空光谱学
更新于2025-09-22 12:52:03
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土壤总碳评估：通过VNIR建模连接田间、实验室与景观尺度
摘要： 基于点位测量的方法仅能提供有限的土地属性变异概览。从点位测量数据向景观尺度升尺度转换面临诸多挑战，尤其需考虑误差传递问题。本研究目标为探究采用近感技术获取的土壤全碳点位测量数据向景观尺度升尺度转换的影响。方法：在美国佛罗里达州采集1087份土壤样本，通过实验室（LAB）测定总碳（TC）含量后，采用可见/近红外（VNIR）光谱技术进行测量。通过随机森林（RF）和偏最小二乘法（PLS）回归的化学计量建模生成近感TC值。随后运用普通克里金法将这三组数据升尺度至佛罗里达州范围并进行对比分析。结果：PLS与RF化学计量模型的R2（RPD）值分别为88%（2.96）和91%（3.23）。所有三种空间模型在独立验证数据集上的准确率为54%，若预测值处于插值方差范围内则准确率超过70%。比较近感测量样本衍生的空间插值时，仅18%的PLS结果与51%的RF结果落在实验室测量插值的0.05 logTC（g kg?1）范围内。结论：近感采样与建模技术在点位尺度上可产生与实验室测量相当的土壤TC输出结果，但当升尺度至景观尺度时，近感建模方法的选择将影响所得空间插值。尤其在利用序列建模分析环境属性变化时，必须考虑连续建模过程中的误差传递问题。
关键词： 地统计学、邻近采样、误差传播、总碳（TC）、光谱学、尺度提升
更新于2025-09-04 15:30:14