研究了水声图像高速传输信号处理方法,它包括两个方面,一方面是水声相干通信信号处理方法,其中:(1)多普勒频移补偿,在数据包的前后两端插入已知线性调频(Chirp)信号,拷贝相关后求互相关,估计相对多普勒平均频移。在自适应判决反馈均衡器中加上自适应相位补偿器,采用快速自优化最小均方(LMS)算法,与其对应的速度容限优于常用的二阶锁相环相位补偿器的。两种补偿方法联合工作时,性能优良。(2)带有分集合并器的自适应判决反馈均衡器的算法是快速自优化的LMS算法,计算量小,性能优良。(3)自适应判决反馈均衡器与Turbo-网格编码调制(TCM)译码器级连、迭代算法。研究了基于软输出维特比(SOVA)方法的新型的比特-符号转换器,用它时误比特率(BER)比常规编码、映射方法的近似小2个数量级。另一方面是抗误码的图像压缩方法。本文基于数字小波变换和定长编码方法,研究了声图像的压缩。它包括:(1)选用CDF9/7小波进行小波变换。(2)对小波系数子带能量进行统计分析,三层小波分解是合适的。(3)对不同能量的子带采用不同的量化步长。(4)采用定长编码算法。结果表明声图像压缩比特率为0.85。当BER小于10^(-3)时,图像质量完好。当BER小于10^(-2)时,图像中出现少量小黑白点。在上述基础上研制了水声通信机,频带为(7.5～12.5)kHz,接收声呐阵为8基元等距线阵,信号为QPSK和8PSK。在中国千岛湖进行了湖试,采用SOVA硬迭代算法,达到了低BER。传输一幅256×256×8的声图需时约7s。传输距离与传输速率之积为55 km kbps。
短波红外InGaAs焦平面探测器具有探测率高、均匀性好等优点,在航天遥感、微光夜视、医疗诊断等领域具有广泛应用。近十年来,中国科学院上海技术物理研究所围绕高灵敏度常规波长(0.9~1.7μm)InGaAs焦平面、延伸波长(1.0~2.5μm)InGaAs焦平面以及新型多功能InGaAs探测器取得了良好进展。在常规波长InGaAs焦平面方面,从256×1、512×1元等线列向320×256、640×512、4000×128、1280×10^24元等多种规格面阵方面发展,室温暗电流密度优于5 n A/cm2,室温峰值探测率优于5×10^12cm·Hz1/2/W。在延伸波长InGaAs探测器方面,发展了高光谱高帧频10^24×256、10^24×512元焦平面,暗电流密度优于10 n A/cm^2和峰值探测率优于5×10^11cm·Hz1/2/W@200 K。在新型多功能InGaAs探测器方面,发展了一种可见近红外响应的InGaAs探测器,通过具有阻挡层结构的新型外延材料和片上集成微纳陷光结构,实现0.4~1.7μm宽谱段响应,研制的320×256、640×512焦平面组件的量子效率达到40%@0.5 m、80%@0.8 m、90%@1.55 m;发展了片上集成亚波长金属光栅的InGaAs偏振探测器,其在0°、45°、90°、135°的消光比优于20:1。
