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基于阿达玛（Hadamard）变换的激光告警机信噪比增强技术研究

作　者: 王建宏
导　师: 王志斌
学　校: 中北大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 激光告警阿达玛变换编码模板 Sn循环矩阵信噪比
分类号: TN249
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

为了对付战场上激光测距机目标识别器日益严重的威胁,发展激光告警技术迫在眉睫。目前激光告警系统普遍存在信噪比低、虚警率高等问题,从强背景光中提取微弱的来袭激光信号非常困难。将阿达玛变换用于激光告警接收机时,可以有效地提高系统信噪比。当应用于Sn循环矩阵时,其信噪比提高倍数达到n+1/2n^1/2。论文从阿达玛变换原理出发,分别阐述了液晶空间光调制器和面阵CMOS做编码模板实现信噪比增强技术,详细描述了编码模板的设计,对两种方法实现阿达玛变换分别作了具体的实验研究和数据采集。研究结果表明两种方法都可以在一定程度上实现阿达玛变换,但又各有不足。首先,用液晶空间光调制器做模板可以较好地实现实时解码计算,当信号输入后几秒钟就可以读到实验结果。但信噪比提高倍数与理论计算值出入较大,文中列举了几点原因并作了较详尽的分析。其二,用面阵CMOS代替光调制器充当一个虚拟的用于数据处理的阿达玛编码模板,试验表明其效果很好,与信噪比提高倍数的理论值只有16%的误差,且成本低。但其缺点在于运算量较大,耗时约是前一方法的五倍,实时应用性有待提高。文中也对后一方法做出了详细的误差分析,并给出了解决误差和改进实验的一些建议和方法。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 引言  8-13
  1.1 选题的背景、研究目的及意义  8
  1.2 阿达玛变换技术综述  8-13
    1.2.1 阿达玛变换编码模板的发展现状  9-11
    1.2.2 阿达玛变换技术的应用  11-13
2 基于阿达玛变换原理的信噪比增强理  13-20
  2.1 阿达玛变换原理  13-15
  2.2 阿达玛变换的光学应用  15-20
3 用阿达玛变换提高激光告警系统信噪比的方案设计  20-31
  3.1 阿达玛变换应用于激光光谱探测的理论分析  20-21
    3.1.1 研究内容和主要技术指标  20
    3.1.2 激光光谱探测理论分析  20-21
  3.2 阿达玛变换应用于激光光谱探测的方案设计  21-28
    3.2.1 光栅及柱面镜的选择  23-26
    3.2.2 编码矩阵设计  26-28
  3.3 实验的仿真设计和结果  28-31
4 液晶空间光调制器做阿达玛模板的设计与实现  31-39
  4.1 液晶空间光调制器工作原理  31-34
  4.2 液晶空间光调制器做阿达玛变换的设计与实现  34-39
    4.2.1 实验原理论述  34-35
    4.2.2 模板的构成  35-36
    4.2.3 数据的采集及实验问题分析  36-39
5 面阵CMOS做编码模板的设计与实现  39-48
  5.1 用面阵CMOS实现阿达玛变换系统原理图  39-40
  5.2 系统的软件设计  40-44
    5.2.1 软件程序的总体设计  40-41
    5.2.2 各个模块具体功能的描述  41-44
  5.3 实际采集实验及结果  44
  5.4 误差分析及改进办法  44-46
  5.5 液晶空间光调制器与面阵CMOS做虚拟阿达玛模板两者之间的几点比较  46-48
6 结论与展望  48-50
  6.1 本课题完成的工作  48
  6.2 存在的问题及展望  48-50
参考文献  50-55
攻读硕士学位期间发表的论文和研究成果  55-56
致谢  56

基于阿达玛（Hadamard）变换的激光告警机信噪比增强技术研究

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