聯(lián)合廣義分數(shù)傅立葉變換相關(guān)器的研究.pdf

1、本文將EFRT與JTC相結(jié)合，提出聯(lián)合廣義分數(shù)傅里葉變換相關(guān)器(JEFRTC)，用EFRT代替了FRT。由于EFRT具有更多的參數(shù)和更廣的分數(shù)域，可以進一步有效地控制互相關(guān)峰的寬度，更自由地調(diào)節(jié)互相關(guān)峰的峰值強度和位置，獲得更理想的互相關(guān)峰。主要從三個方面內(nèi)容進行研究： 第一，基于已有的單透鏡式廣義分數(shù)傅里葉變換，提出了雙透鏡式廣義分數(shù)傅里葉變換。利用兩個不同焦距的透鏡光學(xué)實現(xiàn)了廣義分數(shù)傅里葉變換。這種雙透鏡結(jié)構(gòu)能實現(xiàn)實數(shù)階和復(fù)

2、數(shù)階的廣義分數(shù)傅里葉變換。從理論上推導(dǎo)了兩種結(jié)構(gòu)具有等效性，并通過數(shù)值模擬和光學(xué)實驗進行了驗證。 第二，基于非傳統(tǒng)式聯(lián)合分數(shù)相關(guān)器的優(yōu)勢，采用廣義分數(shù)傅里葉變換代替分數(shù)傅里葉變換，提出了非傳統(tǒng)式聯(lián)合廣義分數(shù)傅里葉變換相關(guān)器。此外，這種相關(guān)器式采用雙光路實現(xiàn)廣義分數(shù)傅里葉變換，具有所要求的透鏡尺寸小，光效率高，光路靈活，可以通過更多的參數(shù)調(diào)節(jié)相關(guān)峰的位置和峰值等優(yōu)點。分別從理論分析、數(shù)值模擬、光學(xué)實驗三個方面對廣義分數(shù)相關(guān)峰進行了

3、研究，并用四個性能指標——相關(guān)峰強度最大值、峰能比、識別能力、信噪比詳細分析了模擬和實驗結(jié)果。研究表明隨著參數(shù)a1/b1的增大，相關(guān)峰最大值和峰能比越來越大，即相關(guān)峰會變的越來越銳利，越來越窄，但識別能力基本保持不變和信噪比在一定水平上波動；當(dāng)a1/b1＞1時廣義分數(shù)相關(guān)峰要比分數(shù)相關(guān)峰更好。由此可見，提出的聯(lián)合廣義分數(shù)傅里葉變換相關(guān)器性能比聯(lián)合分數(shù)傅里葉變換相關(guān)器有很大的改進，具有一定的研究價值和應(yīng)用前景。由于雙透鏡結(jié)構(gòu)傳播的空間距離

4、要比單透鏡要短，所以它更加適合在有限小的空間范圍內(nèi)實現(xiàn)廣義分數(shù)傅里葉變換，為光學(xué)相關(guān)器的小型化提供了理論依據(jù)。 第三，在實驗中發(fā)現(xiàn)由于CCD的飽和失真，高頻譜和低頻譜不能兼得，但高頻譜能提高識別能力，低頻譜飽和失真會降低相關(guān)峰的峰值和峰能比。為了改善相關(guān)峰，提出了一種功率譜分區(qū)域處理方法，將高亮度的高頻譜和低亮度的低頻譜組合成一種新的功率譜。實驗研究表明組合的功率譜得到的相關(guān)峰比組合前的相關(guān)峰要好，相關(guān)峰最大值和峰能比大大提高，