空间外差干涉图调制项误差校正算法

来源 :桂林电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zyx271724361
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
空间外差光谱仪因具有超高光谱分辨率、结构紧凑被广泛应用在大气遥感。但在光谱仪一体化工艺制造过程中会引入一些光学缺陷,导致空间外差光谱仪采集的干涉图数据失真。本文主要对空间外差干涉图中存在的相位误差和非均匀误差展开研究。针对这两种误差共同作用下对干涉图产生的干扰在这里被称为之为“调制项误差”。本文的主要内容是对空间外差干涉图调制项误差进行修正,提高光谱的反演精度。本文的主要工作如下:首先对空间外差干涉图调制项校正算法进行理论推导并以大气水气干涉图为例,对调制项误差校正算法进行验证。同时使用校正前后光谱均方误差值和信噪比数据来衡量校正效果。然后使用高斯函数模拟单色光的相位误差函数与非均匀误差函数,通过不同频率的误差函数验证频率均匀性对校正效果的影响。通过数据对比发现,经校正后光谱的均方误差值从1.17×10-2减少到8.86×10-5,光谱信噪比从10.36提高到30.11,体现了校正算法的有效性。另外调制项校正算法能够有效的覆盖误差函数的采样点,在采样点频率处取得较好的校正效果,说明调制项校正算法对单色光频率选取不敏感,通过提取几条单色光的相位误差和非均匀误差就可以达到校正连续光干涉图调制项误差的效果。最后,通过计算机模拟连续光调制项误差,验证调制项误差校正算法的有效性并且探查是否存在特殊情况使得校正算法无法发挥作用。采用校正前后光谱的标准差来表征校正效果,具体方法如下:1)分析相位误差曲面的改变对调制项校正算法影响;保持非均匀误差曲面不变的条件下,改变相位误差曲面,对得到1120组校正结果对比,发现存在14组误差光谱数据未被修正改善,接着对比14组的相位误差曲面,发现都存在相同的特点即相位误差集中分布于一个区域且相位误差较大使得光谱残差几乎湮灭光谱。2)分析非均匀误差曲面对调制项校正算法的影响;保持相位误差曲面不变的情况,改变非均匀误差曲面。得到2693组光谱数据,然后对比2693组校正前后光谱的标准差,发现存在16组误差光谱未得到改善,接着对16组非均匀误差曲面进行比较,发现16组非均匀误差曲面在其边缘部分都出现较大的误差。一体化的空间外差光谱仪作为一款精密的光学系统,对其实测测得数据的精度较高,实测干涉图中的调制项失真的幅度较大进而使光谱完全失真的几率极小,所以测试中出现的特殊调制项误差曲面,在一体化空间外差光谱仪中是不会出现的或者是出现的几率极小。若排除特殊调制项误差曲面,空间外差连续光干涉图调制项误差校正算法具有较好的有效性及适用性。
其他文献
目前,机器学习在医学领域已经成为一种有效的工具,其中最为突出的是基于机器学习的医学图像辅助诊断。计算机辅助诊断可以提高医生在医学图像检测、识别和分割任务中的能力。在医学图像分析研究中,一些基于机器学习的方法取得了优异的性能。然而,这些方法在使用有监督训练时严重依赖于大量的有标记数据集。而在大多数情况下,获取大规模特定医学图像的有标记数据集是很难实现的。以往大多机器学习算法的研究采用数据增强方法。数
随着通讯技术和网络技术的不断进步,物联网(IoT)在各个行业广泛应用,无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSNs)作为物联网的基础受到了研究者的关注。WSNs由大量传感器节点构成,通过无线通讯的方式形成局域网络,用于完成环境监测、信息采集、区域监控等任务,其中事件源与被监控对象联系紧密,源节点位置信息的泄露意味着网络隐私安全受到威胁,因此,源节点位置隐私保护(Sou
太赫兹技术是一个典型的跨学科前沿领域,它为科技发展和社会进步提供了重要的契机,其结合了电子学领域与光子学领域的特色,是21世纪产业的最新科技基础。当前,缺乏有效的太赫兹功能器件,是限制太赫兹技术发展的重要因素之一。太赫兹超材料吸收器是一种重要的功能器件,在太赫兹成像、传感和隐身等领域应用前景广阔。然而,现有太赫兹超材料吸收器一旦被制造完成,吸收性能很难改变,导致吸收器的应用范围受到极大限制。二氧化
本文主要是以Gd2O3-Fe2O3-Bi2O3体系及相关化合物为研究对象,通过固相法来合成973 K下的体系实验样品,确定相平衡关系与晶体结构等。在相图的基础上通过溶胶-凝胶法制备样品,研究Gd元素添加对于Bi Fe O3以及AB位调控Gd Fe O3化合物的相结构、微观形貌、元素价态、磁性能和微波吸收性能的影响。利用X射线衍射方法,实验测定了Gd2O3-Fe2O3-Bi2O3体系在973 K下的
视频行为识别技术经过近几年的快速发展,已被广泛应用于安防、医疗、人机交互等众多领域。在过去,行为识别服务大都部署在云中心上,但随着行为识别研究逐渐由离线处理转为对视频流的实时计算和分析,以及大量视频数据源逐渐转移到边缘节点,云计算正变得不适合行为识别服务。因为远离数据源的云服务在接收数据时可能会面临网络拥塞、带宽不足等问题,不能满足较高的实时性要求。边缘计算是一种将计算任务和服务从云中心转移到边缘
近年来,随着深度传感器技术如激光雷达设备、RGB-D相机的不断发展、成熟,3D点云数据质量、获取效率及性价比不断提升,被广泛应用于无人驾驶、智慧城市、测绘遥感等领域、行业。点云数据作为三维重建技术的主要数据格式,已广泛应用于三维模型及场景的分类分割任务中,其中,基于深度学习的三维点云分类分割方法由于其性能的优越性越来越受到关注和研究。Point Net和Point Net++作为最早提出的点云处理
导航定位系统涉及人类生产生活的方方面面,电离层的变化是影响导航定位精度的一大障碍。中国低纬地区的电离层变化特征与其它低纬地区(例如:南美洲、非洲)存在较大差异。目前,对于中国低纬地区电离层特征的了解还不够充分。因此,研究中国低纬地区电离层特征具有重要的意义。本文利用北斗卫星观测数据,开展中国低纬地区电离层特征的研究。本文的主要工作和研究结果如下。一、利用北斗GEO(Geostationary Ea
表面等离极化激元(Surface Plasmon Polaritons,简称SPPs)因其独特的亚波长特性以及强烈的场束缚能力而受到越来越多的关注,被广泛应用于集成电路、生物传感以及超分辨成像中。与此同时随着科研人员对太赫兹领域的不断探索,基于太赫兹频段功能性器件的研究也愈发迫切。因此,本文借助量子调控STIRAP的技术手段,设计出兼具鲁棒性和通用性的太赫兹SPPs波导。首先,从STIRAP的原理
学位
目前,由于电子工艺、外部环境的限制,模数转换器(analog-to-digital converter,ADC)的性能受到了极大的限制。为此有学者提出了一种时间交织并行采样技术,利用多片ADC组合的方法对同一采样信号进行交织采样,这种系统被称为时间交织并行采样系统(Time-interleaved ADC,TIADC),使采样率成倍提高。与此同时使用AXIe高速采集,使采样率更高效。但对于TIAD