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利用多角度海底反向散射信号进行地声参数估计 被引量:5
1
作者 周天 李海森 +1 位作者 朱建军 魏玉阔 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期204-210,共7页
针对现有海底地声参数估计方法的不足,提出了利用相控参量阵浅地层剖面仪接收的多角度海底反向散射信号进行地声参数估计的方法,首先利用正下方和斜入射方向上沉积层上、下表面的差频反向散射信号进行沉积层厚度和声速估计,然后利用正... 针对现有海底地声参数估计方法的不足,提出了利用相控参量阵浅地层剖面仪接收的多角度海底反向散射信号进行地声参数估计的方法,首先利用正下方和斜入射方向上沉积层上、下表面的差频反向散射信号进行沉积层厚度和声速估计,然后利用正下方沉积层上、下表面两个不同频率的差频信号的反向散射信号估计沉积层衰减系数,最后利用正下方沉积层上表面原频反向散射信号估计沉积层阻抗,计算沉积层密度从而解决和声速的耦合性,通过水池试验验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 地声参数估计 反向散射信号 多角度 参量阵
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基于蒙特卡罗法的激光引信云雾回波信号研究 被引量:12
2
作者 高宠 刘建新 +1 位作者 张京国 周宗海 《航空兵器》 2008年第3期50-53,共4页
在激光引信中,云雾后向散射效应会产生引发虚警的回波信号。基于蒙特卡罗法,对云雾回波信号进行了模拟,并分析了激光引信结构特征及脉冲信号特征的影响。结果表明:增加盲区距离对克服一次散射的效果较为明显,对克服多次散射的效果... 在激光引信中,云雾后向散射效应会产生引发虚警的回波信号。基于蒙特卡罗法,对云雾回波信号进行了模拟,并分析了激光引信结构特征及脉冲信号特征的影响。结果表明:增加盲区距离对克服一次散射的效果较为明显,对克服多次散射的效果相对较差;回波信号的最大幅度随发射矩形脉冲宽度的增大而增大,而当脉冲宽度增大到一定值(约20~30ns)时,其最大幅度与脉冲宽度无关。 展开更多
关键词 激光引信 米氏散射 蒙特卡罗法 回波信号
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厚截面复合材料局域孔隙超声检测方法 被引量:7
3
作者 陈越超 周晓军 +2 位作者 杨辰龙 李钊 郑慧峰 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期372-378,共7页
采用超声脉冲反射法对厚截面复合材料局域孔隙缺陷进行检测,提取超声背散射信号进行分析。结果表明,在材料近表面区域可能产生共振结构噪声,孔隙会导致结构噪声频率降低、幅值减小;在远表面区域的背散射信号恢复正常状态,孔隙则会导致... 采用超声脉冲反射法对厚截面复合材料局域孔隙缺陷进行检测,提取超声背散射信号进行分析。结果表明,在材料近表面区域可能产生共振结构噪声,孔隙会导致结构噪声频率降低、幅值减小;在远表面区域的背散射信号恢复正常状态,孔隙则会导致较小幅值回波的出现。在此基础上提出了基于背散射信号处理的局域孔隙识别方法。对近表面信号使用改进S变换生成时频系数矩阵,再计算信号主频极小值及增益来识别孔隙。对远表面信号则先进行小波变换模极大值去噪,再使用改进S变换生成时频系数矩阵,最后计算信号主频极大值及增益来识别孔隙。对厚截面复合材料平板和曲面试块的实验表明,使用该信号处理方法可以有效识别厚截面复合材料局域孔隙缺陷。 展开更多
关键词 厚截面复合材料 超声脉冲反射法 背散射信号 改进S变换 小波模极大
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HHT在激光云高仪后向散射信号处理中的应用 被引量:6
4
作者 何俊峰 刘文清 +3 位作者 张玉钧 段连飞 杨露怡 阮俊 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期397-403,共7页
根据半导体激光云高仪后向散射信号的特点,基于希尔伯特-黄变换(HHT)提出了一种突出后向散射信号细节特征的处理方法。该方法有效地发挥了HHT对非线性、非平稳信号处理的能力,从原始后向散射信号中分别重构出初步去噪项和信号趋势项并... 根据半导体激光云高仪后向散射信号的特点,基于希尔伯特-黄变换(HHT)提出了一种突出后向散射信号细节特征的处理方法。该方法有效地发挥了HHT对非线性、非平稳信号处理的能力,从原始后向散射信号中分别重构出初步去噪项和信号趋势项并实现二者的结合,从而生成全新的经特征突出的后向散射信号。大量实验数据分析证明,该特征突出方法利用了EMD分解和重构滤波的优势,摒弃了其去噪同时削弱有用信号、忽略细节特征的缺陷,适用于云高仪后向散射信号处理;配合相应的后向散射参数反演方法,可以有效提高云高识别能力和垂直能见度反演的精度,降低了云高误报和漏报率。 展开更多
关键词 希尔伯特-黄变换 激光云高仪 后向散射信号 参数反演
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EEMD在激光测云仪后向散射信号处理中的应用 被引量:5
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作者 张冬冬 郝明磊 行鸿彦 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2017年第10期1589-1595,共7页
激光测云仪后向散射信号是典型的非线性、非稳态信号,容易受噪声污染。针对该问题采用集成经验模态分解(EEMD)去噪算法进行处理,首先对含噪信号进行经验模态分解(EMD),将分解后的IMF分量进行自相关性分析,找出含噪占有量较大的IMF分量,... 激光测云仪后向散射信号是典型的非线性、非稳态信号,容易受噪声污染。针对该问题采用集成经验模态分解(EEMD)去噪算法进行处理,首先对含噪信号进行经验模态分解(EMD),将分解后的IMF分量进行自相关性分析,找出含噪占有量较大的IMF分量,对其进行SG(savitzky-golay)滤波,最后将滤波后的IMF分量和剩余分量进行信号的重构。经仿真实验结果表明,与传统的EMD方法相比,EEMD方法处理含噪信号后的输出信噪比提高了1.695 dB,均方误差平均降低了30%以上,说明该方法可以适用于非线性、非稳态的后向散射回波信号去噪处理,能为激光测云仪下一级的云底高度反演提供高信噪比的初始数据。 展开更多
关键词 激光云高仪 集成经验模式分解 后向散射信号 去噪
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加权最小二乘估计的多波束声强数据归一化方法 被引量:4
6
作者 孙文川 肖付民 +3 位作者 金绍华 朱小辰 武同元 田勋 《测绘科学技术学报》 北大核心 2012年第4期262-266,共5页
高质量的海底声强图是多波束海底底质分类的基础。在系统分析了多波束声强图像中沿测船航迹灰度异常值和区域性明暗差异成因的基础上,提出了基于加权最小二乘估计的多波束声强数据归一化方法。实例计算结果表明:该方法在不损失原有强度... 高质量的海底声强图是多波束海底底质分类的基础。在系统分析了多波束声强图像中沿测船航迹灰度异常值和区域性明暗差异成因的基础上,提出了基于加权最小二乘估计的多波束声强数据归一化方法。实例计算结果表明:该方法在不损失原有强度变化信息的基础上,有效地抑制了声强图中灰度异常值对海底底质分类的影响,提高了区域底质分类的质量。 展开更多
关键词 加权最小二乘估计 多波束声强图 归一化 底质分类 反向散射信号
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基于FPGA的半导体激光云高仪数据采集处理方法 被引量:3
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作者 王康 张玉钧 +2 位作者 李胜 尤坤 刘文清 《大气与环境光学学报》 CAS CSCD 2015年第1期39-45,共7页
由于大气不稳定性以及光电探测器的各种噪声和天空背景辐射,使半导体激光云高仪APD探测器接收到的后向散射信号信噪比较低,不能直接用于反演云层参数。所以针对后向散射信号的这种特点,提出了一种基于FPGA的半导体激光云高仪数据采集处... 由于大气不稳定性以及光电探测器的各种噪声和天空背景辐射,使半导体激光云高仪APD探测器接收到的后向散射信号信噪比较低,不能直接用于反演云层参数。所以针对后向散射信号的这种特点,提出了一种基于FPGA的半导体激光云高仪数据采集处理实现方案。该方案能够实现后向散射信号隔直流、高速采集、累积平均,与此同时还能完成整个系统发射、接收、数据存储和上传等复杂时序控制。经实验对比验证,该方案能够明显提高后向散射信号信噪比、实现大气云层参数的反演。 展开更多
关键词 后向散射信号 隔直流 高速采集 累积平均
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Determination of Chlorine in Human Urine by Detecting Backscattering Signals with a New Optical Assembly
8
作者 Ke Jun TAN Yuan Fang LI Cheng Zhi HUANG Xue Lian LIU 《Chinese Chemical Letters》 SCIE CAS CSCD 2006年第5期679-682,共4页
Detection of backscattering signals (BSS) generally suffers from the interference of reflected light, and it is hard to apply these signals for analytical purpose. Herein we provided an optical assembly, which effec... Detection of backscattering signals (BSS) generally suffers from the interference of reflected light, and it is hard to apply these signals for analytical purpose. Herein we provided an optical assembly, which effectively eliminated the interference of reflected light so that the scattering signals of analyte could be measured distinctly. With this assembly, chlorine in human urine could be detected with the limit of detection (LOD) of 2.0 ng/mL by measuring the enhanced BSS signals produced between the interactions of chlorine with silver nitrate. 展开更多
关键词 CHLORINE URINE backscattering signals.
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脉冲激光雷达信号降噪方法对比 被引量:3
9
作者 陈冬 王江安 康圣 《舰船科学技术》 2011年第4期93-97,共5页
研究了脉冲激光雷达大气后向散射回波信号特性,介绍了一种以H ilbert-Huang变换(HHT)为基础的滤波新方法——固有模态(EMD)分解滤波,并与扩展卡尔曼滤波(EKF)、小波阈值滤波算法进行对比。针对典型大气条件下回波信号特点进行仿真,对各... 研究了脉冲激光雷达大气后向散射回波信号特性,介绍了一种以H ilbert-Huang变换(HHT)为基础的滤波新方法——固有模态(EMD)分解滤波,并与扩展卡尔曼滤波(EKF)、小波阈值滤波算法进行对比。针对典型大气条件下回波信号特点进行仿真,对各种方法在不同信噪比信号条件下滤波效果进行评价,分析它们的优缺点。仿真结果证明:EKF法仅在均匀大气高信噪比条件下滤波效果较好;小波阈值方法具有更强的适应性,是中低信噪比条件下的最优算法;EMD分解滤波具有很高研究价值,该方法在高信噪比条件下处理效果最好,是现有方法的必要补充。综合运用3种方法才能使滤波效果达到最佳。 展开更多
关键词 激光雷达 后向散射 小波阈值滤波 经验模态分解
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厚截面CFRP孔隙超声脉冲反射检测方法 被引量:2
10
作者 陈越超 杨辰龙 +1 位作者 周晓军 郑慧峰 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期425-431,599,共7页
目前对碳纤维复合材料(carbon fiber reinforced plastic,简称CFRP)孔隙缺陷超声检测识别的研究主要以薄板型CFRP为对象,针对厚截面CFRP孔隙缺陷检测的需要,提出了基于超声脉冲反射背散射信号处理的孔隙缺陷识别方法。背散射信号特征分... 目前对碳纤维复合材料(carbon fiber reinforced plastic,简称CFRP)孔隙缺陷超声检测识别的研究主要以薄板型CFRP为对象,针对厚截面CFRP孔隙缺陷检测的需要,提出了基于超声脉冲反射背散射信号处理的孔隙缺陷识别方法。背散射信号特征分析结果表明,背散射信号由材料近表面共振结构噪声、信号指数型衰减成分、孔隙的反射和散射信号以及随机噪声组成。为得到孔隙的反射和散射信号,首先,利用提升小波变换良好的去噪能力除去背散射信号中的随机噪声;其次,设计低通滤波和自适应滤波分别除去信号中的共振结构噪声和衰减成分。对实验信号的处理结果表明,上述处理方法可以有效去除相应信号成分。在此基础上进一步提出了背散射信号幅值C扫描成像方法,将该成像方法应用于厚截面CFRP孔隙缺陷识别,可以有效识别试块中的含孔隙区域。 展开更多
关键词 背散射信号 滤波 孔隙识别 厚截面碳纤维复合材料 C扫描成像
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Mie散射激光雷达大气回波信号经验模式分解算法的研究与应用 被引量:15
11
作者 郑发泰 华灯鑫 周阿维 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1068-1074,共7页
详细论述了经验模式分解(EMD)的激光雷达大气回波信号降噪信号处理方法,并进行系统仿真及实验验证。这种基于EMD的去噪算法适合处理含有脉冲的信号(如Block.Bump和脉冲回波信号等)。通过利用该算法对米(Mie)散射激光雷达大气回波信号进... 详细论述了经验模式分解(EMD)的激光雷达大气回波信号降噪信号处理方法,并进行系统仿真及实验验证。这种基于EMD的去噪算法适合处理含有脉冲的信号(如Block.Bump和脉冲回波信号等)。通过利用该算法对米(Mie)散射激光雷达大气回波信号进行分析处理,其结果表明该去噪方法能去除大气回波中含有的噪声,能为下一级消光系数反演提供高信噪比(SNR)的初始数据。 展开更多
关键词 激光雷达 大气同波 信号提取 经验模式分解算法
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基于超声组织定征技术的脂肪肝无创检测 被引量:4
12
作者 丁琪瑛 周著黄 +1 位作者 吴水才 崔博翔 《中国医疗设备》 2019年第3期155-159,共5页
早期检测脂肪肝对于及时治疗和预防肝硬化具有重要意义。本文对基于超声组织定征技术的脂肪肝无创检测方法进行综述,主要包括超声弹性成像技术和定量超声技术(超声衰减系数、包络统计、背向散射系数、谱参数、散射子特性)。系统阐述了... 早期检测脂肪肝对于及时治疗和预防肝硬化具有重要意义。本文对基于超声组织定征技术的脂肪肝无创检测方法进行综述,主要包括超声弹性成像技术和定量超声技术(超声衰减系数、包络统计、背向散射系数、谱参数、散射子特性)。系统阐述了各方法评估脂肪肝的原理和研究现状。主要结论包括:①超声弹性成像评估脂肪肝的临床价值存在争议,需进一步研究明确;②定量超声检测不同程度脂肪肝的性能有待明确和提高。提出以下未来发展方向:①各种超声组织定征技术检测不同程度脂肪肝的性能对比研究,以明确各种超声组织定征技术检测不同程度脂肪肝的性能和特点;②融合多种超声组织定征技术的脂肪肝检测方法研究,以提高不同程度脂肪肝检测的性能;③探索能有效评估不同程度脂肪肝的超声组织定征新技术。 展开更多
关键词 超声组织定征 脂肪肝 无创检测 超声背向散射信号 超声射频信号
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超声零差K分布模型仿真研究 被引量:3
13
作者 欧阳亚丽 周著黄 +1 位作者 吴水才 崔博翔 《北京生物医学工程》 2019年第2期119-125,共7页
目的零差K分布模型是最具有物理意义的超声背向散射信号包络统计分布模型,主要参数包括k(相干散射与弥漫散射的比值)和μ(有效散射子个数),但目前尚缺乏k、μ参数估计算法的系统对比研究,本文系统阐述零差K模型及其参数估算方法,并通过... 目的零差K分布模型是最具有物理意义的超声背向散射信号包络统计分布模型,主要参数包括k(相干散射与弥漫散射的比值)和μ(有效散射子个数),但目前尚缺乏k、μ参数估计算法的系统对比研究,本文系统阐述零差K模型及其参数估算方法,并通过计算机仿真对比研究各类估算算法的性能。方法利用蒙特卡洛仿真产生独立同分布的超声背向散射信号包络样本,利用零差K模型参数估算算法对k和μ参数进行估计,包括偶数阶矩法(Dutt-Greenleaf法和Prager-Berman法)、小数阶矩法、RSK法和XU统计法;最后,进行10组仿真实验,每组进行1 000次仿真,对比分析各类估计算法的性能,包括排除次数、估算误差和运行时间等参数。结果 Dutt-Greenleaf法、Prager-Berman法、小数阶矩法、RSK法和XU统计法的平均排除次数分别为474、915、672、0、0;参数k平均估算误差分别为31. 2%、55. 8%、122. 2%、12. 8%、20. 6%;参数μ平均估算误差分别为23. 2%、41. 9%、16. 3%、6. 8%、3. 0%;平均运行时间分别为0. 72 s、0. 85 s、1. 38 s、298. 34 s、109. 53 s。结论在零差K分布模型参数估计方法中,(1) Dutt-Greenleaf法、Prager-Berman法和小数阶矩法的排除次数较高,RSK法和XU统计法基本无排除;(2) RSK法的k平均估算误差最小,XU统计法的μ平均估算误差最小;(3) Dutt-Greenleaf法、Prager-Berman法、小数阶矩法的平均运行时间远少于RSK法和XU统计法。 展开更多
关键词 零差K分布模型 参数估计 超声背向散射信号 包络统计 蒙特卡洛仿真
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超声散射子有效声浓度成像检测微波消融凝固区 被引量:2
14
作者 吴水才 宋爽 +2 位作者 吴薇薇 王月 周著黄 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期1385-1392,共8页
为定量监测微波消融,提出一种基于超声散射子有效声浓度成像的微波消融凝固区检测方法.利用超声背散射信号功率谱估算散射子有效声浓度.采集15例离体猪肝微波消融超声背散射信号(5例加热功率P=50 W,加热时间t=120 s;10例P=80 W,t=60 s)... 为定量监测微波消融,提出一种基于超声散射子有效声浓度成像的微波消融凝固区检测方法.利用超声背散射信号功率谱估算散射子有效声浓度.采集15例离体猪肝微波消融超声背散射信号(5例加热功率P=50 W,加热时间t=120 s;10例P=80 W,t=60 s),进行有效声浓度成像,设定阈值thr=110并结合多项式拟合技术对凝固区进行定量检测.以微波消融结束后猪肝组织剖面中实际凝固区为金标准,验证凝固区检测精度.有效声浓度成像检测微波消融凝固区的精度分别为91.44%(P=50 W,t=120 s)、85.01%(P=80 W,t=60 s),总平均精度为87.15%.结果表明,超声散射子有效声浓度成像能有效检测离体猪肝微波消融凝固区. 展开更多
关键词 微波消融 超声背散射信号 有效声浓度 超声成像 定量检测 超声组织定征 定量超声
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瑞利后向散射信号硬件解调电路设计
15
作者 刘静 乔学光 +2 位作者 尉婷 高宏 冯宏飞 《光电技术应用》 2010年第5期58-60,共3页
光时域反射仪(OTDR)在光纤系统的测试中具有十分重要的作用,如何提高其分辨率和动态范围已经成为研究的一个难点[1-3].为了使设计的解调系统达到对测量精度和动态范围的要求,采用Xilinx xc3s400和USB单片机为主要的核心器件,分别完成对... 光时域反射仪(OTDR)在光纤系统的测试中具有十分重要的作用,如何提高其分辨率和动态范围已经成为研究的一个难点[1-3].为了使设计的解调系统达到对测量精度和动态范围的要求,采用Xilinx xc3s400和USB单片机为主要的核心器件,分别完成对A/D的采样、通信等功能,A/D采用12位150 Mbps高速采样芯片完成对被测量的量化;通信方面以USB通信方式,以实现采集数据与PC机之间的数据传输.数据传输率达到30 M以上.在PC机开发可视化图形界面完成数据的处理和结果的显示. 展开更多
关键词 光纤 解调 瑞利散射信号 xc3s400
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生物组织散射元平均间距估计的方法及其应用
16
作者 徐泾平 李莉 《生物医学工程学杂志》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期393-396,399,共5页
超声背向散射信号基本上是一个随机信号,它的统计量中蕴含着有关组织散射元的数目、平均间距和散元散射截面等方面的信息.生物组织散射元平均间距是描述生物组织微观结构和超声散射特性的重要参数.本文综述了生物组织散射元平均距估... 超声背向散射信号基本上是一个随机信号,它的统计量中蕴含着有关组织散射元的数目、平均间距和散元散射截面等方面的信息.生物组织散射元平均间距是描述生物组织微观结构和超声散射特性的重要参数.本文综述了生物组织散射元平均距估计的方法与基于散射元平均间距的超声成像方法. 展开更多
关键词 超声散射 散射元 平均间距 生物组织
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