聯(lián)合廣義分數(shù)傅立葉變換相關器的研究.pdf

1、本文將EFRT與JTC相結合，提出聯(lián)合廣義分數(shù)傅里葉變換相關器(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峰的寬度，更自由地調節(jié)互相關峰的峰值強度和位置，獲得更理想的互相關峰。主要從三個方面內容進行研究： 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實現(xiàn)了廣義分數(shù)傅里葉變換。這種雙透鏡結構能實現(xiàn)實數(shù)階和復

2、數(shù)階的廣義分數(shù)傅里葉變換。從理論上推導了兩種結構具有等效性，并通過數(shù)值模擬和光學實驗進行了驗證。 第二，基于非傳統(tǒng)式聯(lián)合分數(shù)相關器的優(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)傅里葉變換相關器。此外，這種相關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)調節(jié)相關峰的位置和峰值等優(yōu)點。分別從理論分析、數(shù)值模擬、光學實驗三個方面對廣義分數(shù)相關峰進行了

3、研究，并用四個性能指標——相關峰強度最大值、峰能比、識別能力、信噪比詳細分析了模擬和實驗結果。研究表明隨著參數(shù)a1/b1的增大，相關峰最大值和峰能比越來越大，即相關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a1/b1＞1時廣義分數(shù)相關峰要比分數(shù)相關峰更好。由此可見，提出的聯(lián)合廣義分數(shù)傅里葉變換相關器性能比聯(lián)合分數(shù)傅里葉變換相關器有很大的改進，具有一定的研究價值和應用前景。由于雙透鏡結構傳播的空間距離

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實現(xiàn)廣義分數(shù)傅里葉變換，為光學相關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峰的峰值和峰能比。為了改善相關峰，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峰比組合前的相關峰要好，相關峰最大值和峰能比大大提高，