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相位敏感光时域反射计（Phase-sensitive Optical Time Domain Reflectometer,Φ-OTDR）是一种新型的分布式光纤传感技术,在周界安防入侵和建筑结构健康监测等领域具有广泛应用.针对Φ-OTDR的传感原理,根据其系统结构及信号处理,总结了Φ-OTDR系统在光源技术、传感头技术、探测技术、复用技术和信号处理技术方面的进展,并对其进行了简要分析. 相似文献
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设计了一种节能无线传感节点.该设计在智能节点的平台上,完成一个小型无线传感网络的搭建,实现“节点级节能”和“网络级节能”,从2个方面同时节约能耗,达到较好的节能目标.节点节能是通过传感节点的射频功率自适应来实现的,节点可以自动选取最小必要发射功率,在保证可靠通信的基础上实现发射功率最小;而网络节能则是通过估计星型网络和分簇网络2种结构下网络通信的耗能,然后选取耗能较小的结构形式来实现的.通过仿真和实验测试,证明这种节点和由这些节点构成的网络能够顺利实现节点发射功率自适应和组网结构自适应,达到了较好的节能效果. 相似文献
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本文提出了直接Stokes参量变换的射线追踪方案,优化了作者过去建立的求解六角冰晶粒子散射的射线追踪模式.在冰晶有吸收(折射指数为复数)的情况下,新模式采用了有效折射指数处理粒子内的非单色折射波.其次,新模式还引入了有效单次散射参量,消除了来自几何透射线的前向δ散射效应.最后,根据不同环境温度下的冰云中冰晶粒子的粒径谱分布,本文计算了粒径谱积分平均的3D随机取向六角冰晶粒子的单次散射参量.文中给出的冰晶粒子单次散射参量的数值,对研究冰云辐射特性将有一定参考价值. 相似文献
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本文提出了一个参数化的多次散射激光雷达方程,该方程基于本文引出的四个因子,即几何消光因子、消光分布因子、前向散射因子和后向散射因子.前两个因子表征多次散射成分对大气消光系数分布、激光的发散角和接收视场角以及接收孔径的依赖关系,后两个因子表征多次散射成分对散射相函数的依赖关系.这个参数化多次散射雷达方程在241个数值试验中得以检验,这些试验包含很宽的大气条件和雷达几何参数,包括14个大气散射相函数,均匀和不均匀的大气消光系数分布,0.5至1之间变化的一次散射反照率,地基和空间站激光雷达两种情形.数值试验表明,在小于4的光学厚度内参数化的解和Monte-Carlo解之间的标准偏差小于27％,而本模式的计算时间比Monte-Carlo方法偏小4个数量级左右.本模式不仅适合于研究多次散射对激光回波信号和激光大气遥感的效应,而且对于考虑多次散射的激光大气探测而言,是一个合适的应用模式. 相似文献
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气溶胶光散射信息是辐射传输模拟、气候学研究及大气海洋遥感等的重要前提,由于其基础性地位,气溶胶光散射数值模拟一直是大气科学领域的研究热点。本文简明扼要地对气溶胶光散射数值模拟技术的研究现状进行了综述,主要内容包括以下3个方面:(1)总结和分析了Mie散射理论在实际应用的局限性;(2)对气溶胶光散射理论进行了归类,概述了其发展历程、研究现状,重点分析了不同散射理论的基本原理、适用范围、算法复杂度及相应的优缺点;(3)总结了气溶胶光散射研究中存在的问题,扼要地概括了气溶胶光散射数值模拟的研究热点及发展方向。 相似文献
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近年来,由大量具有感知、计算和通信能力的微型传感器组成的传感器网络越来越广泛地应用在生产及生活的方方面面.另一方面,随着微电子及数字信号技术的发展,利用采样数据的离散化的数字控制器或滤波器被普遍使用.为了反映这个新兴领域的最新进展,本文对传感器网络环境中基于采样数据分布式滤波的研究展开了综述.首先,综述了传感器网络中几种分布式滤波方法的研究进展.然后,针对不同的采样方式,详细总结了采样数据系统的控制与滤波问题的研究工作.随后,对目前已有的传感器网络基于采样数据的分布式滤波的研究结果进行了介绍.最后,对传感器网络环境中基于采样数据的分布式滤波方面未来可能的研究课题进行了展望. 相似文献
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大气气溶胶的散射吸湿增长特性反映了相对湿度对气溶胶散射能力的影响。研究气溶胶散射吸湿增长对于评估气溶胶辐射强迫、了解气溶胶对大气能见度的影响具有重要意义。文中对气溶胶散射吸湿增长特性的研究意义、监测方法、中外研究进展、参数化拟合和模型模拟等方面进行了系统回顾和总结,并对未来发展方向做出展望。中国在该领域开展的研究数量偏少,广泛开展气溶胶散射吸湿增长特性研究十分必要。 相似文献
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本文根据参数化的多次散射雷达方程,分析了激光多次散射对激光回波信号和一次散射雷达方程反演结果的效应,提出了迭代前向积分法和迭代后向积分法以求解参数化的多次散射雷达方程,并根据多次散射信号对云和气溶胶的前向散射相函数的高度敏感性提出了一个从双接收视场的多次散射激光回波信号,同时确定云和气溶胶消光系数分布和前向散射相函数的方法.此外,本文还根据数值试验分析了这些反演方法在地基激光雷达和空间站激光雷达两种情形下的适用性. 相似文献
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本文根据参数化的多次散射雷达方程,分析了激光多次散射对激光回波信号和一次散射雷达方程反演结果的效应,提出了迭代前向积分法和迭代后向积分法以求解参数化的多次散射雷达方程,并根据多次散射信号对云和气溶胶的前向散射相函数的高度敏感性提出了一个从双接收视场的多次散射激光回波信号,同时确定云和气溶胶消光系数分布和前向散射相函数的方法.此外,本文还根据数值试验分析了这些反演方法在地基激光雷达和空间站激光雷达两种情形下的适用性. 相似文献
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辐射传输方程的一个改进算法 总被引：3，自引：1，他引：3
本文研究了散射相函数的有限项的勒让德展开对于求解辐射传输方程的误差效应,提出了一个改进算法.理论分析和数值试验的结果都表明,多次散射分量和辐射通量远比一次散射分量对相函数的展开误差不敏感.只要用正确的相函数修正一次散射分量、就能在较少项的相函数勒让德展开下得到精确的辐射强度解,从而大大提高了计算速度,对于小于1的光学厚度,计算时间可减少五分之四. 相似文献
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系统采用双膜盒作为水压的敏感元件,将光纤位移传感器用于检测膜盒随水压变化引起的形变.系统的信号处理电路包括光信号前置放大电路、带通滤波电路、真有效值转换电路,采用16位超低功耗的混合信号处理器MSP430作为数据处理模块.实验结果表明:系统可以测量0～181.0mm的水面液位变化,分辨率为0.7mm.增加膜盒的数量可以提高系统的分辨率. 相似文献
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本文针对分布式传感器网络系统的Fornasini-Marchesini （FM）状态空间模型,对系统的预测控制器设计问题进行研究.特别是针对所考虑的二维FM传感器网络系统,提出了一种新的网络预测控制方案来补偿通信时滞.首先,根据李雅普诺夫稳定性理论,给出了二维系统保持稳定的充分条件;然后利用稳定性条件,提出了一种新的预测控制器设计策略并保证系统的控制性能;最后,通过一个数值实例验证了所设计控制器的有效性. 相似文献
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针对光学相机通信中存在的图像传感器有效像素受限以及多帧通信之间存在的通信不连续问题,提出利用高分辨率图像传感器在单帧图像中完整接收数据包的非视线信道通信方案.非视线信道的方案解决光源造成的blooming效应问题,并增加了图像传感器上的通信有效像素.同时,通过高精度的同步算法和多列信号累积,克服非视线信道带来的大衰减问题.高分辨率图像传感器可感知更高速的信号变化,从而有助于同步精度和通信速率的提高.实验结果表明：该方案可实现1.5 m距离上的2.15 kpbs通信速率,单帧内数据包长度为16 bit,满足室内定位导航、光子标记等应用需求. 相似文献
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由于高分辨率遥感应用需求增加的牵引,国内外发射了越来越多的光学遥感卫星载荷.然而,随着传感器分辨率的增加,大气对地表信息干扰的问题也越来越突出,光学遥感图像的大气校正问题,因载荷特点和应用需求的改变面临着一些新的挑战,有必要对其进行总结和分析.本文在介绍大气校正现状和原理的基础上,按照光学遥感卫星大气校正输入信息来源不同,把大气校正方法归纳为基于图像和图形处理方法、基于辐射传输计算、基于图像自身信息反演大气参数、基于大气同步校正仪的大气校正4类进行介绍.最后,结合我国高分辨率光学卫星的发展方向,对当前的大气校正应用方案和未来发展进行了讨论和展望. 相似文献
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光学遥感大气气溶胶特性 总被引：10，自引：3，他引：10
本文提出一种光学遥感大气气溶胶特性的新方法。由多波段望远光度计观测的太阳直接辐射和太阳所在地平纬圈天空亮度的相对分布值,同时反演出气溶胶散射相函数,整层大气的光学厚度随波长的变化,进而用“库”方法反演出气溶胶粒子的尺度谱和折射率的实部和虚部。对比平行观测的结果表明,光学遥感方法所得的结果是可信的。本文同时也讨论了北京地区大气气溶胶的光学参数在不同季节的变化。 相似文献
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陆地上空标量辐射对地表反射率和大气气溶胶散射都具有很强的敏感性,而偏振反射只对大气气溶胶敏感,对地表不敏感。根据这个原理并结合POLDER(POLarization and Directionality of Earth Reflectance)资料的特点,作者提出综合利用标量辐射和偏振反射信息来实现陆地上空大气气溶胶和地表反照率的同时反演。首先,利用多角度偏振辐射观测提取大气气溶胶光学参数,再利用标量辐射测量对偏振反演结果作进一步筛选和订正,同时获得地表反射率。数值模拟试验结果证明,仅利用偏振信息只能获取大气气溶胶信息,而且其结果误差较大,特别是对于散射作用较强的短波长通道如670 nm误差更大,但经过标量辐射订正后的结果得到明显改善,气溶胶光学厚度和地表反射率与真实值之间相关系数都达到0.99以上。为提高查找表的计算效率,提出并建立了反演方案所需要的半参数化数值表,利用内插方法寻求气溶胶光学厚度和地表反射率的数值解的反演方法。 相似文献
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大气气溶胶的垂直非均一对向上亮度和卫星遥感地表反射率的效应 总被引：1，自引：0，他引：1
均一模式和两层模式是两个忽略气溶胶垂直非均一、并广泛用于卫星遥感的辐射模式。通过两个模式的数值模拟，分析了气溶胶的垂直非均一对向上天空亮度和卫星遥感地面反射率的效应。数值模拟选用了２４个有代表性的气溶胶模式。对于具有强分子散射的卫星短波通道，由于分子和气溶胶散射性的明显不同，应用均一和两层模式计算的向上亮度往往存在较大误差。对长波通道，如果气溶胶的光学特性随高度变化不大，该亮度误差较小，但如果存在不同散射相函数和一次散射反照率的气溶胶层，该误差仍可能较大。对于干净的大气，由均一和两层模式计算的亮度误差可分别高达３１．４％和３１．５％，而对于混浊的大气，该误差可分别高达６７．８％和５９．２％。该亮度误差可以引起地表反射率解存在大的不确定性，特别是对于短波通道和强吸收的气溶胶。对于包含强吸收气溶胶的混浊大气，均一和两层模式不适合于大气订正应用。 相似文献