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耦合腔磁力系统中多透明窗口现象

中国激光 2024年第6期51卷 231-238页

作者：廖庆洪彭坤宋梦林南昌大学信息工程学院电子信息工程系江西南昌330031

基于耦合腔磁力系统研究了多透明窗口现象以及快慢光效应。利用量子光学理论以及标准输入-输出关系,对该系统的输出特性进行了研究。结果表明,可以通过调节系统参数得到不同数目的透明窗口并得到较好的透明效果。同时,提出了一种通过测... 详细信息

基于耦合腔磁力系统研究了多透明窗口现象以及快慢光效应。利用量子光学理论以及标准输入-输出关系,对该系统的输出特性进行了研究。结果表明,可以通过调节系统参数得到不同数目的透明窗口并得到较好的透明效果。同时,提出了一种通过测量吸收峰高度和宽度来精密测量两腔之间的相互作用强度的方法。此外,通过对系统参数进行调控,可以实现快慢光转换。该方案在精密测量和量子信息处理等领域中具有重要的指导意义。

关键词：量子光学磁振子透明窗口腔磁力系统

双拉盖尔-高斯腔光力系统中的腔内压缩冷却研究

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光学学报 2024年第3期44卷 271-279页

作者：廖庆洪邱海燕程绍平朱泓宇曾永强南昌大学信息工程学院电子信息工程系江西南昌330031

机械振子的冷却是腔光力学研究的重要方向之一。计算光力噪声谱和稳态的最终声子数,对基于耦合光学参量放大器(OPA)的双拉盖尔-高斯腔光力系统中的腔内压缩冷却问题进行研究。在弱耦合条件下,利用微扰近似理论方法得出系统的光力噪声谱... 详细信息

机械振子的冷却是腔光力学研究的重要方向之一。计算光力噪声谱和稳态的最终声子数,对基于耦合光学参量放大器(OPA)的双拉盖尔-高斯腔光力系统中的腔内压缩冷却问题进行研究。在弱耦合条件下,利用微扰近似理论方法得出系统的光力噪声谱,基于费米黄金法则的理论计算出稳态下的最终声子数的解析表达式。利用入射泵浦光驱动腔场内耦合的OPA,使腔场内形成强烈的非线性压缩效应,量子反作用加热过程得到有效抑制,系统净冷却率得到显著提高。此外,讨论了其他系统参数对机械振子冷却的影响。最后研究了系统的稳态声子数,声子数可以在较大参数范围内小于1。该方案能有效地降低机械振子的冷却极限。

关键词：量子光学双拉盖尔-高斯腔基态冷却腔内压缩光力噪声谱

基于结构张量降维和改进CACF的高光谱目标跟踪

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光学学报 2024年

作者：赵东胡斌庄宇辰滕翔王超李佳郭业才南京信息工程大学电子与信息工程学院西安电子科技大学物理学院中国人民解放军空军工程大学基础部无锡学院电子与信息工程学院

针对高光谱目标跟踪算法在目标受遮挡时跟踪漂移的问题，本文提出一种基于结构张量降维和改进上下文感知相关滤波器的高光谱目标跟踪算法。首先利用结构张量提取目标区域和搜索区域的边缘纹理信息，再对结构张量进行分解得到对应目标区... 详细信息

针对高光谱目标跟踪算法在目标受遮挡时跟踪漂移的问题，本文提出一种基于结构张量降维和改进上下文感知相关滤波器的高光谱目标跟踪算法。首先利用结构张量提取目标区域和搜索区域的边缘纹理信息，再对结构张量进行分解得到对应目标区域和搜索区域的特征向量，通过计算每个波段目标区域特征向量与搜索区域特征向量之间的马氏距离，获得当前帧高光谱图像的多维光谱权重，再利用多维光谱权重与高光谱图像进行加权融合实现降维，同时利用光谱信息与VGG19网络来提取降维后图像的深度特征；然后在训练分类器时，为抑制循环位移带来的边界效应，通过计算响应图的干扰因子来改进引入的上下文信息，当后续帧因干扰因素导致跟踪产生误差，并且随时间增加导致累积误差超过设定阈值的时候，本文所提跟踪算法将初始帧的响应图与当前帧的响应图融合，以便及时对跟踪结果进行校正；最后，在标准数据集上验证了算法的性能，实验结果表明，本文所提跟踪算法相比较对比算法在克服目标遮挡挑战方面具有更好的鲁棒性。

关键词：目标跟踪结构张量降维光谱信息干扰因子上下文信息

结合自适应步长策略和数据增强机制提升对抗攻击迁移性

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电子学报 2024年第1期52卷 157-169页

作者：鲍蕾陶蔚陶卿中国人民解放军陆军炮兵防空兵学院信息工程系安徽合肥230031 中国人民解放军军事科学院北京100091

深度神经网络具有脆弱性,容易被精心设计的对抗样本攻击.梯度攻击方法在白盒模型上攻击成功率较高,但在黑盒模型上的迁移性较弱.基于Heavy-ball型动量和Nesterov型动量的梯度攻击方法由于在更新方向上考虑了历史梯度信息,提升了对抗样... 详细信息

深度神经网络具有脆弱性,容易被精心设计的对抗样本攻击.梯度攻击方法在白盒模型上攻击成功率较高,但在黑盒模型上的迁移性较弱.基于Heavy-ball型动量和Nesterov型动量的梯度攻击方法由于在更新方向上考虑了历史梯度信息,提升了对抗样本的迁移性.为了进一步使用历史梯度信息,本文针对收敛性更好的Nesterov型动量方法,使用自适应步长策略代替目前广泛使用的固定步长,提出了一种方向和步长均使用历史梯度信息的迭代快速梯度方法(Nesterov and Adaptive-learning-rate based Iterative Fast Gradient Method,NAI-FGM).此外,本文还提出了一种线性变换不变性(Linear-transformation Invariant Method,LIM)的数据增强方法 .实验结果证实了NAI-FGM攻击方法和LIM数据增强策略相对于同类型方法均具有更高的黑盒攻击成功率.组合NAI-FGM方法和LIM策略生成对抗样本,在常规训练模型上的平均黑盒攻击成功率达到87.8%,在对抗训练模型上的平均黑盒攻击成功率达到57.5%,在防御模型上的平均黑盒攻击成功率达到67.2%,均超过现有最高水平.

关键词：对抗样本迁移性 Nesterov型动量自适应步长线性变换不变性

面向组网雷达干扰任务的多机伴随式编队航迹预规划方法

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系统工程与电子技术 2024年第8期46卷 2807-2819页

作者：邹玮琦牛朝阳刘伟王艳云湛嘉祺中国人民解放军战略支援部队信息工程大学数据与目标工程学院河南郑州450001

针对多目标突防组网雷达系统场景,为有效提高干扰效果以及突防成功率,编队航迹规划尤为重要。因此,首先构建航迹规划模型,从飞行器自身约束、航迹安全性、机间协调以及任务完成效果4个方面出发,结合多机伴随式编队及其所处环境特点,提... 详细信息

针对多目标突防组网雷达系统场景,为有效提高干扰效果以及突防成功率,编队航迹规划尤为重要。因此,首先构建航迹规划模型,从飞行器自身约束、航迹安全性、机间协调以及任务完成效果4个方面出发,结合多机伴随式编队及其所处环境特点,提出较为完备的航迹规划准则,形成一个新的整体目标函数;其次,为有效描述每架飞机的机动特性以及伴飞干扰机与目标飞机间的联系,提高算法搜索能力,提出基于多球面矢量(multi-spherical vector-based,MS)方法;为进一步提高算法的探索和开发能力,提出多面球矢量逐航迹点学习混合粒子群优化(multi-spherical vector-based hybrid particle swarm optimization with track point by track point learning,TLHPSO)算法,并将两者相结合,形成基于多面球矢量的逐航迹点学习混合粒子群优化(MS-based hybrid particle swarm optimization with track point by track point learning,MS-TLHPSO)航迹规划方法;最后,构建相应仿真场景进行验证。对比结果表明,MS方法以及TLHPSO优化算法在寻优能力上具有明显优势;同时,所提算法在不同初始场景下最优解的平均值均优于其他算法,充分说明所提算法能够在保证稳定性的前提下规划具有更高可信度的编队航迹。

关键词：组网雷达编队航迹规划准则多球面矢量逐航迹点学习

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收发未精确同步条件下非相关多运动辐射源TOAs/FOAs协同定位方法

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电子学报 2024年第2期52卷 550-563页

作者：王鼎尹洁昕郑娜娥杨宾中国人民解放军战略支援部队信息工程大学信息系统工程学院河南郑州450001 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学数据与目标工程学院河南郑州450001 国家数字交换系统工程技术研究中心河南郑州450002

在联合到达时间/到达频率的无线定位体制中,除了TOAs/FOAs(Time-Of-Arrivals/Frequency-Of-Arrivals)估计误差与传感器位置/速度先验观测误差以外,收发两端的传感器时钟同步误差也是影响定位精度的重要因素.为了抑制时钟同步误差和各类... 详细信息

在联合到达时间/到达频率的无线定位体制中,除了TOAs/FOAs(Time-Of-Arrivals/Frequency-Of-Arrivals)估计误差与传感器位置/速度先验观测误差以外,收发两端的传感器时钟同步误差也是影响定位精度的重要因素.为了抑制时钟同步误差和各类观测误差的影响,本文针对非相关多运动辐射源定位场景,提出一种基于加权多维标度分析的TOAs/FOAs多辐射源协同定位方法.文中首先通过构造两组标量积矩阵推导定位关系式,然后基于一阶误差分析方法得到该关系式中的误差渐近统计特性,并进而构建联合定位与时钟同步误差校正的优化准则.针对此优化模型,本文提出一种基于正交投影矩阵数学性质的参数解耦合优化算法,可实现对多运动辐射源位置/速度参数与同步误差参数的分步估计,显著降低了参与优化迭代的变量维数.此外,文中还在收发未精确同步条件下推导TOAs/FOAs多辐射源协同定位模型的克拉美罗界,定量证明多辐射源协同定位可以带来性能增益,并且利用一阶误差分析以及正交投影矩阵数学性质证明新方法的渐近统计最优性.仿真实验结果验证所提出的协同定位方法的优越性.

关键词：协同定位到达时间到达频率时钟同步误差加权多维标度分析正交投影矩阵理论性能分析克拉美罗界

基于二分匹配Transformer的SAR图像检测

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信号处理 2024年第9期40卷 1648-1658页

作者：龙伟军郭宇轩徐艺卓杜川南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏南京210044

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)拥有全天候、全天时的成像能力,对SAR图像的目标检测具有重大军事和民用意义。在SAR图像目标检测中,由于成像时的复杂背景和非检测目标的干扰,存在重复检测的问题。传统的用于SAR图像检测的... 详细信息

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)拥有全天候、全天时的成像能力,对SAR图像的目标检测具有重大军事和民用意义。在SAR图像目标检测中,由于成像时的复杂背景和非检测目标的干扰,存在重复检测的问题。传统的用于SAR图像检测的深度学习网络通过增加特征提取网络、非极大值抑制等处理降低重复检测的概率,当阈值设置不当和待检测目标存在重叠时仍会导致虚警和漏检的发生。为此,本文引入一种基于二分匹配损失的Transformer目标检测模型,与传统的SAR图像检测网络相比,二分匹配通过匈牙利算法将预测框与候选框进行一对一的匹配,从而找出最佳的匹配对,避免同一目标的重复检测。匹配时会自动忽略多余候选框,自动将其归类为背景,该方法不仅消除了重复检测导致的虚警问题,还省略了非极大值抑制的操作。同时,匹配结果可以直接作用于模型的输出,实现端到端的检测优化,将目标检测任务转化为集合预测问题,通过一组固定的可学习位置编码,有效地建立目标与图像特征之间的关联,无需依赖先验知识或预处理步骤,相较传统方法极大的简化了训练和部署流程。为了评估模型的有效性和可靠性,本文与当前热门目标检测模型在SAR-AIRcraft-1.0数据集上进行了对比,在保证较高召回率的情况下实现了不错的检测准确性,展示了模型的优越性能。

关键词： SAR飞机检测二分匹配深度学习检测识别一体化

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高气压下三维旋转滑动弧放电光谱特性分析

光谱学与光谱分析 2024年第6期44卷 1571-1577页

作者：张磊张登成于锦禄赵兵兵徐哲霖程伟达中国人民解放军空军工程大学航空工程学院陕西西安710038

为探究气体压力对滑动弧放电稳定性的影响规律,在高气压放电实验平台上,开展了滑动弧放电光谱特性研究。利用发射光谱法对滑动弧放电过程中的激发态物质进行诊断,并对不同气体压力条件下滑动弧放电的电子密度、振动温度、转动温度进行... 详细信息

为探究气体压力对滑动弧放电稳定性的影响规律,在高气压放电实验平台上,开展了滑动弧放电光谱特性研究。利用发射光谱法对滑动弧放电过程中的激发态物质进行诊断,并对不同气体压力条件下滑动弧放电的电子密度、振动温度、转动温度进行了计算。在滑动弧放电发射光谱中观测到氮气第二正带系N_(2)(C^(3)Π_(u)→B^(3)Π_(g))和氮气第一负带系N^(+)_(2)(B^(2)Σ^(+)_(u)→X^(2)Σ^(+)_(g))的发射谱线,随着气体压力升高,氮气第二正带系谱线发射强度增强,氮气第一负带系的发射强度变化幅度较小。当气体压力超过0.26 MPa之后,在滑动弧放电发射光谱中发现了氮气Gaydon s Green带系507.4 nm的发射谱线,其发射强度为3508.49 arb,随气体压力升高其谱线发射强度无明显变化。利用Stark展宽法对滑动弧放电过程中的电子密度进行了计算,得到电子密度在1023量级,并且随着气体压力的增加,滑动弧放电的电子密度呈线性增加。针对氮气分子第二正带系的5条谱线,采用玻尔兹曼图解法对滑动弧放电的振动温度进行计算,振动温度随气体压力的变化并非单调变化,在0.3 MPa之前振动温度变化幅度较小,气体压力超过0.3 MPa之后振动温度迅速增加。对氮气分子第一负带系390~391.6 nm处的发射谱线进行拟合计算滑动弧放电的转动温度,结果表明在0.24 MPa之前转动温度随气体压力升高变化幅度较大,气体压力超过0.24 MPa之后转动温度增长幅度变小。

关键词：滑动弧等离子体高气压放电电子密度振动温度转动温度

联合时延-多普勒-角度的无源雷达目标定位凸优化算法

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电子学报 2024年第6期52卷 2091-2102页

作者：杨静刘成城黄洁李霞中国人民解放军战略支援部队信息工程大学数据与目标工程学院河南郑州450001 中国人民解放军32738部队河南郑州450001 中国人民解放军78090部队四川成都610000

针对分布式多输入多输出雷达中联合时延-多普勒-角度测量的运动目标定位问题,提出了一种基于半正定松弛的凸优化定位算法,改善了测量误差较大时定位误差偏离克拉美罗界的阈值效应.首先,将定位问题表述为最大似然估计问题,通过引入辅助... 详细信息

针对分布式多输入多输出雷达中联合时延-多普勒-角度测量的运动目标定位问题,提出了一种基于半正定松弛的凸优化定位算法,改善了测量误差较大时定位误差偏离克拉美罗界的阈值效应.首先,将定位问题表述为最大似然估计问题,通过引入辅助变量将定位问题转化为带约束的加权最小二乘优化问题,然后使用半正定松弛技术,转化为半正定规划凸问题,并采用内点法对该凸问题求解得到目标位置和速度估计.由于凸优化问题的局部最优解就是全局最优解,本文算法具有良好的全局收敛性.仿真结果表明,与现有算法相比,本文算法的定位误差逼近克拉美罗下界,在大测量误差水平下的定位精度和稳健性优于现有算法.

关键词：分布式MIMO雷达角度时延多普勒频率半正定松弛