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一种用于低信噪比场景的改进PGA算法
1
作者 张文虎 向聪 +1 位作者 李涛 张晓东 《火控雷达技术》 2025年第1期73-78,共6页
在合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)自聚焦算法中,采用相位梯度自聚焦算法(Phase Gradient Autofocus,PGA)能有效估计相位误差(PE)。低信噪比场景使用该算法估计的相位误差区别大,导致最终成像聚焦效果鲁棒性差,这严重限制了... 在合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)自聚焦算法中,采用相位梯度自聚焦算法(Phase Gradient Autofocus,PGA)能有效估计相位误差(PE)。低信噪比场景使用该算法估计的相位误差区别大,导致最终成像聚焦效果鲁棒性差,这严重限制了PGA算法在成像中的应用。本文提出了一种针对低信噪比场景的改进PGA方法,采用固定窗长滑窗提高数据信噪比,降低质量差的距离单元入选几率,实现算法稳定性。实测数据处理结果表明所提算法具有较高的估计精度和稳健性。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 低信噪比 相位梯度自聚焦算法 滑窗
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Modified Approach to PGA Phase Averaging for ISAR Autofocus
2
作者 何媛 高梅国 付佗 《Journal of Beijing Institute of Technology》 EI CAS 2003年第S1期91-95,共5页
A new approach to phase averaging in phase gradient algorithm (PGA) is proposed, which is based on the fundamental fact that the information of translational phase error is widely contained in every defocused scattere... A new approach to phase averaging in phase gradient algorithm (PGA) is proposed, which is based on the fundamental fact that the information of translational phase error is widely contained in every defocused scatterer in ISAR image. The new approach aims to choose strong scatterers for error phase averaging with a threshold rather than just simply to pick out the strongest point in each range cell, which is not necessarily real strong scatterers if in some range cells consists more than one strong scatterer and whereas in other range cells no scatterer at all. The results of processing real data are presented to confirm the validity of the proposed approach. 展开更多
关键词 inverse synthetic aperture radar (ISAR) ISAR autofocus phase gradient algorithm (pga) point spread function phase averaging
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基于PGA的多普勒调频斜率估计 被引量:5
3
作者 雷万明 胡学成 倪晋麟 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期1017-1019,共3页
本文详细地分析了多普勒调频斜率误差与相位梯度的关系 ,提出了基于PGA的多普勒调频斜率估计算法 ,并进行了仿真和机载SAR数据的成像实验 .理论和成像实验结果表明 ,该算法具有运算量小、收敛速度快和估计精度高的特点 .
关键词 pga SAR 相位梯度 多普勒调频斜率
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基于SHARC处理器的PGA算法实现 被引量:1
4
作者 赵春光 关振红 陈加清 《电讯技术》 2008年第4期57-60,共4页
合成孔径雷达(SAR)实时处理技术的发展对相位梯度自聚焦(PGA)算法的工程实现提出了要求。基于以多片主流SHARC处理器为核心构成的硬件平台,针对PGA算法数据处理量大、计算复杂度高的特点,设计开发了并行处理的系统拓扑和程序流水结构及... 合成孔径雷达(SAR)实时处理技术的发展对相位梯度自聚焦(PGA)算法的工程实现提出了要求。基于以多片主流SHARC处理器为核心构成的硬件平台,针对PGA算法数据处理量大、计算复杂度高的特点,设计开发了并行处理的系统拓扑和程序流水结构及其软件程序。机载SAR实测数据的处理结果验证了该方案的有效性。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 信号处理 自聚焦算法 相位梯度自綦焦 并行多处理器系统
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与图像对比度准则相结合的PGA自聚焦算法 被引量:4
5
作者 叶少华 周荫清 夏义华 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2004年第6期26-28,32,共4页
根据图像对比度准则对标准的PGA算法[1 ] 作了改进 ,分析和实测数据试验表明 :改进后的PGA算法在计算量得以下降的同时 ,仍保持了PGA算法对高分辨率合成孔径雷达图像中未知相位误差的补偿能力 。
关键词 合成孔径雷达 自聚焦 pga算法
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基于ECS+PGA的机载SAR运动补偿算法 被引量:1
6
作者 王鹏波 周荫清 +1 位作者 陈杰 李春升 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2007年第5期59-62,共4页
提出了一种基于ECS+PGA的高精度机载SAR运动补偿算法。该算法利用ECS算法来实现成像处理,利用PGA算法实现相位误差估计与补偿。由于ECS算法利用部分孔径数据进行成像,不仅能够减小运动误差的影响,并且可以有效地减小数据处理的运算量。... 提出了一种基于ECS+PGA的高精度机载SAR运动补偿算法。该算法利用ECS算法来实现成像处理,利用PGA算法实现相位误差估计与补偿。由于ECS算法利用部分孔径数据进行成像,不仅能够减小运动误差的影响,并且可以有效地减小数据处理的运算量。而PGA处理则进一步补偿了剩余的相位误差,实现精确聚焦。通过对真实的机载SAR数据的处理结果验证了文中提出的运动补偿算法的有效性。 展开更多
关键词 机载合成孔径雷达 运动补偿 相位梯度算法 ECS算法
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一种可用于实时成像的改进PGA算法 被引量:8
7
作者 卿吉明 徐浩煜 +1 位作者 梁兴东 李焱磊 《雷达学报(中英文)》 CSCD 2015年第5期600-607,共8页
相位梯度自聚焦算法(Phase Gradient Autofocus,PGA)可有效补偿高次相位误差,对实时成像系统获取高分辨图像有重要意义。但是该算法一般需要迭代多次,运算耗时,且在不同场景的应用中算法的聚焦性能不够稳定,这些严重限制了PGA算法在实... 相位梯度自聚焦算法(Phase Gradient Autofocus,PGA)可有效补偿高次相位误差,对实时成像系统获取高分辨图像有重要意义。但是该算法一般需要迭代多次,运算耗时,且在不同场景的应用中算法的聚焦性能不够稳定,这些严重限制了PGA算法在实时处理中的应用。选点和加窗是PGA算法的两个关键步骤,该文提出一种基于数据均值的选点方法和一种基于脉冲包络的窗宽估计方法,这两种方法对数据的自适应能力较强,可使算法获得稳定的聚焦性能,并有效减少迭代次数。实测数据处理结果证实改进的PGA算法可用于实时成像。 展开更多
关键词 相位梯度自聚焦算法 实时成像 自适应
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基于FPGA的微型SAR成像信号处理技术 被引量:6
8
作者 胡晓琛 李威 +1 位作者 朱岱寅 崔爱欣 《雷达科学与技术》 北大核心 2018年第2期145-150,共6页
微型SAR(MiniSAR)成像处理系统通过现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)设计并实现。该系统中成像处理流程以极坐标格式算法(Polar Format Algorithm,PFA)为基础,首先对回波数据进行参考距离补偿,再采用尺度变换原理(... 微型SAR(MiniSAR)成像处理系统通过现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)设计并实现。该系统中成像处理流程以极坐标格式算法(Polar Format Algorithm,PFA)为基础,首先对回波数据进行参考距离补偿,再采用尺度变换原理(Principle of Chirp Scaling,PCS)代替插值过程实现距离向的重采样,能够在提升算法精度的同时,提高运算效率;方位向处理采用高精度的Sinc插值方法,流水线输出插值结果,运算效率进一步提高;最后,系统通过相位梯度自聚焦(Phase Gradient Autofocus,PGA)算法实现残留相位误差的估计和补偿。基于Xilinx公司的Virtex7-XC7VX6907开发板对系统进行了成像处理和验证,系统工作频率为200MHz,在5.10s时间内实现8 192×4 096个采样点的32位单精度浮点成像处理。实测数据处理结果验证了系统的有效性。 展开更多
关键词 微型合成孔径雷达(MiniSAR) 极坐标格式算法(PFA) 现场可编程门阵列(Fpga) 相位梯度自聚焦(pga)
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一种用于条带式RD算法的组合实时PGA方法 被引量:1
9
作者 张新 丁赤飚 +1 位作者 吴一戎 梁兴东 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期1065-1068,共4页
随着合成孔径雷达(SAR)分辨率的提高,方位向相位误差的影响逐渐增大,传统的相位梯度自聚焦(PGA)方法虽然可以估计出高次误差,但是通常都需要迭代,给实时成像造成了很大困难。该文结合条带式RD算法和PGA自聚焦算法的特点,提出了一种组合... 随着合成孔径雷达(SAR)分辨率的提高,方位向相位误差的影响逐渐增大,传统的相位梯度自聚焦(PGA)方法虽然可以估计出高次误差,但是通常都需要迭代,给实时成像造成了很大困难。该文结合条带式RD算法和PGA自聚焦算法的特点,提出了一种组合的实时PGA方法。这种方法将频移相关距离门算法(SACGS)算法与PGA算法结合,不仅大大降低了计算量,可以不用迭代而达到良好的效果,而且降低了对运动初始参数的精度要求。仿真和实际数据均验证了这种方法的有效性。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 实时成像 相位梯度自聚焦(pga)算法 自聚焦
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一种适用于双基SAR的改进PGA方法 被引量:1
10
作者 陈士超 刘明 +2 位作者 卢福刚 王军 张磊 《雷达科学与技术》 北大核心 2016年第4期437-442,共6页
实际的双基地合成孔径雷达(BiSAR)系统中,载体平台不可避免地存在运动误差。运动误差的存在将严重影响最终的成像结果,因此高效准确的运动误差估计和补偿方法是实现高精度成像的前提。针对双基地合成孔径雷达中存在的运动误差问题,提出... 实际的双基地合成孔径雷达(BiSAR)系统中,载体平台不可避免地存在运动误差。运动误差的存在将严重影响最终的成像结果,因此高效准确的运动误差估计和补偿方法是实现高精度成像的前提。针对双基地合成孔径雷达中存在的运动误差问题,提出了一种改进的相位梯度自聚焦(PGA)算法实现高精度的运动补偿。不同于传统的PGA算法,所提改进的PGA算法同时考虑了运动误差引入的空变相位误差和其导致的包络偏移,可以实现更高精度的运动误差估计。同时,将局部似然估计的思想扩展到所提的改进PGA算法中,有效地提升了算法的效率。实测的双基SAR数据验证了所提算法的有效性。 展开更多
关键词 双基合成孔径雷达 相位梯度自聚焦 运动补偿 极大似然估计
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Coherent beam combining of hybrid phase control in master oscillator-power amplifier configuration
11
作者 王小林 周朴 +4 位作者 马阎星 马浩统 许晓军 刘泽金 赵伊君 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2010年第9期374-378,共5页
A novel scalable architecture for coherent beam combining with hybrid phase control involving passive phasing and active phasing in master oscillator-power amplifier configuration is presented. Wide-linewidth mutually... A novel scalable architecture for coherent beam combining with hybrid phase control involving passive phasing and active phasing in master oscillator-power amplifier configuration is presented. Wide-linewidth mutually injected passive phasing fibre laser arrays serve as master oscillators for the power amplifiers, and the active phasing using stochastic parallel gradient descent algorithm is induced. Wide-linewidth seed laser can suppress the stimulated Brillouin scattering effectively and improve the output power of the fibre laser amplifier, while hybrid phase control provides a robust way for in-phase mode coherent beam combining simultaneously. Experiment is performed by active phasing fibre laser amplifiers with passive phasing fibre ring laser array seed lasers. Power encircled in the main-lobe increases1.57 times and long-exposure fringe contrast is obtained to be 78% when the system evolves from passive phasing to hybrid phasing. 展开更多
关键词 fibre laser coherent beam combining hybrid phase control stochastic parallel gradient descent algorithm
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激光相干合成系统中SPGD算法的分阶段自适应优化
12
作者 郑文慧 祁家琴 +6 位作者 江文隽 谭贵元 胡奇琪 高怀恩 豆嘉真 邸江磊 秦玉文 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期303-315,共13页
为改善传统随机并行梯度下降(Stochastic Parallel Gradient Descent,SPGD)算法应用于大规模激光相干合成系统时收敛速度慢且易陷入局部最优解的情况,提出了一种分阶段自适应增益SPGD算法-Staged SPGD算法。该算法根据性能评价函数值,... 为改善传统随机并行梯度下降(Stochastic Parallel Gradient Descent,SPGD)算法应用于大规模激光相干合成系统时收敛速度慢且易陷入局部最优解的情况,提出了一种分阶段自适应增益SPGD算法-Staged SPGD算法。该算法根据性能评价函数值,在不同收敛时期采用不同策略对增益系数进行自适应调整,同时引入含梯度更新因子的控制电压更新策略,在加快收敛速度的同时减少算法陷入局部极值的概率。实验结果表明:在19路激光相干合成系统中,与传统SPGD算法相比,Staged SPGD算法的收敛速度提升了36.84%,针对不同频率和幅度的相位噪声,算法也具有较优的收敛效果,且稳定性得到显著提升。此外,将Staged SPGD算法直接应用于37、61、91路相干合成系统时,Staged SPGD算法相比传统SPGD算法收敛速度分别提升了37.88%、40.85%和41.10%,提升效果随相干合成单元数增加而更加显著,表明该算法在收敛速度、稳定性和扩展性方面均具有一定优势,具备扩展到大规模相干合成系统的潜力。 展开更多
关键词 激光相干合成 相位控制 随机并行梯度下降算法 SPGD算法
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一种用于条带式SAR的自聚焦算法 被引量:12
13
作者 孟大地 丁赤飚 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第9期1349-1352,共4页
本文将相位梯度法(Phase Gradient Algorithm,PGA)用于条带式合成孔径雷达(SAR)的自聚焦。根据条带SAR与聚束SAR回波信号差异并参考经典相位梯度法提出了一种适用于条带SAR的自聚焦算法--SPGA。用这种新的条带SAR自聚焦算法聚焦所得SAR... 本文将相位梯度法(Phase Gradient Algorithm,PGA)用于条带式合成孔径雷达(SAR)的自聚焦。根据条带SAR与聚束SAR回波信号差异并参考经典相位梯度法提出了一种适用于条带SAR的自聚焦算法--SPGA。用这种新的条带SAR自聚焦算法聚焦所得SAR图像不会发生传统条带SAR下PGA常有的拼接问题;同时由于相位误差曲而的引入,对于任何场景SPGA均能达到良好的聚焦效果。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 条带式 自聚焦 相位梯度法
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用SAR原始数据对雷达脉冲信号失真的校正 被引量:2
14
作者 黄立胜 王贞松 徐永建 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第11期1641-1647,共7页
该文提出了一种对雷达发射脉冲进行相位估计的算法。该算法利用Chirp Scaling原理对SAR信号进行距离迁移校正,但仅在方位向波束锐化,然后利用自聚焦的方法(Map Drift,PGA),在距离向进行自聚焦处理,提取距离向的相位误差信息。文中分析... 该文提出了一种对雷达发射脉冲进行相位估计的算法。该算法利用Chirp Scaling原理对SAR信号进行距离迁移校正,但仅在方位向波束锐化,然后利用自聚焦的方法(Map Drift,PGA),在距离向进行自聚焦处理,提取距离向的相位误差信息。文中分析了影响相位估计精度的各种因素,并在算法中加入了迭代补偿方法,仿真结果验证了算法的正确性。 展开更多
关键词 原始数据 雷达脉冲信号 合成孔径雷达 CHIRP SCALING算法 CSA 图像位移算法 MD 相位误差 相位梯度算法 pga
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基于投影近似子空间跟踪技术的自聚焦算法 被引量:9
15
作者 蒋锐 朱岱寅 +1 位作者 沈明威 朱兆达 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1251-1256,共6页
基于特征向量法的自聚焦算法具有比相位梯度自聚焦(Phase Gradient Autofocus,简称PGA)算法更好的算法性能,但该算法必须对协方差矩阵进行特征分解,所以运算量大.利用投影近似子空间跟踪(Projection Approxima-tion Subspace Tracking,... 基于特征向量法的自聚焦算法具有比相位梯度自聚焦(Phase Gradient Autofocus,简称PGA)算法更好的算法性能,但该算法必须对协方差矩阵进行特征分解,所以运算量大.利用投影近似子空间跟踪(Projection Approxima-tion Subspace Tracking,简称PAST)技术的自聚焦算法可以解决上述问题.通过实际数据处理结果对比,证明基于PAST技术的自聚焦算法是一种可满足实时处理要求的有效自聚焦方法. 展开更多
关键词 相位梯度自聚焦(pga) 特征向量法 特征分解 投影近似子空间跟踪(PAST)
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一种天波超视距雷达电离层相位污染联合校正方法 被引量:18
16
作者 罗欢 陈建文 鲍拯 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第12期2829-2835,共7页
天波超视距雷达(OTHR)利用电离层的反射实现远距离探测。由于受到电离层时变因素的影响,在长相干积累时间条件下,回波谱会发生展宽,严重影响OTHR对舰船等低速目标的检测能力。针对OTHR回波受到电离层相位污染后正负Bragg展宽峰发生交叠... 天波超视距雷达(OTHR)利用电离层的反射实现远距离探测。由于受到电离层时变因素的影响,在长相干积累时间条件下,回波谱会发生展宽,严重影响OTHR对舰船等低速目标的检测能力。针对OTHR回波受到电离层相位污染后正负Bragg展宽峰发生交叠的情况,该文提出了一种联合短时MUSIC变换(STMT)和改进相位梯度(PGA)法的校正方法(即ST_IPGA法)。该方法首先利用STMT变换得到相位污染的粗估计,对污染回波进行初步补偿;然后采用自适应滑窗滤波器提取纯净且完整的海杂波标校信号;最后利用改进的PGA法估计出剩余相位污染,对污染回波进行精确校正。理论分析和仿真结果表明该方法对于校正严重电离层相位污染导致的正负Bragg展宽峰发生交叠的情况具有明显的效果。 展开更多
关键词 天波超视距雷达(OTHR) 电离层相位污染 短时MUSIC变换 相位梯度(pga)法
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电离层电波传播相位污染校正 被引量:53
17
作者 邢孟道 保铮 《电波科学学报》 EI CSCD 2002年第2期129-133,共5页
电离层电波传播相位污染使天波超视距雷达 ( OTHR)接收的回波信号谱扩展。采用合成孔径雷达 ( SAR)成像中的相位梯度算法 ( PGA) [1]来校正相位污染 ,PGA算法要求所处理的各个分辨单元 (这里包括方位和距离单元 )具有相同的相位误差 ,... 电离层电波传播相位污染使天波超视距雷达 ( OTHR)接收的回波信号谱扩展。采用合成孔径雷达 ( SAR)成像中的相位梯度算法 ( PGA) [1]来校正相位污染 ,PGA算法要求所处理的各个分辨单元 (这里包括方位和距离单元 )具有相同的相位误差 ,但当对于电离层空间变化剧烈 ,或 OTHR距离和方位分辨率比较粗时 ,相邻单元的相位污染不完全相同 ,这时 PGA方法不适用。针对这种情况 ,考虑相位变化不可能非常剧烈 ,可用低次多项式表示时 ,采用最小熵搜索方法 ,分别校正各单元的电离层相位污染。最后采用我国录取的 OTHR实测数据验证 。 展开更多
关键词 电离层 电波传播 相位污染校正
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一种改进的相位梯度自聚焦算法 被引量:14
18
作者 李燕平 邢孟道 保铮 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期386-391,427,共7页
当相位梯度算法挑选的散射点不是孤立散射点时,导致相位误差估计的准确性下降.对相位梯度算法中特显点的选取方法进行了改进,提出了一种基于自适应孤立特显点选择的相位梯度方法.该方法首先利用方位滑窗对各像素点进行质量评估,从而挑... 当相位梯度算法挑选的散射点不是孤立散射点时,导致相位误差估计的准确性下降.对相位梯度算法中特显点的选取方法进行了改进,提出了一种基于自适应孤立特显点选择的相位梯度方法.该方法首先利用方位滑窗对各像素点进行质量评估,从而挑选出质量最好的孤立特显点用于相位误差估计,接着利用质量评估值指导多个特显点的加权综合以进一步提高相位误差估计的精度.分析和实测数据表明,对于强散射点不孤立的场景,该方法的适用性更好. 展开更多
关键词 合成孔径雷达 相位梯度算法 自聚焦 雷达成像
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32路光纤激光相干阵列的相位锁定 被引量:10
19
作者 粟荣涛 周朴 +2 位作者 王小林 马阎星 许晓军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期1-2,共2页
报道了32路光纤激光相干阵列的相位锁定实验研究。搭建了32路光纤激光相干阵列实验系统,基于现场可编程逻辑阵列(FPGA)设计制作了高速高精度相位控制器。当相位控制器执行随机并行梯度下降(SPGD)算法对各路激光的相位进行锁定时,相干阵... 报道了32路光纤激光相干阵列的相位锁定实验研究。搭建了32路光纤激光相干阵列实验系统,基于现场可编程逻辑阵列(FPGA)设计制作了高速高精度相位控制器。当相位控制器执行随机并行梯度下降(SPGD)算法对各路激光的相位进行锁定时,相干阵列输出的激光功率与不进行相位锁定时相比提高了约26倍。 展开更多
关键词 相干合成 光纤激光 相位锁定 随机并行梯度下降算法
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模拟退火算法光纤放大器相干合成 被引量:9
20
作者 周朴 马阎星 +3 位作者 王小林 马浩统 许晓军 刘泽金 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期973-977,共5页
提出了利用模拟退火算法实现相干合成的思路。对利用模拟退火算法实现多路光纤放大器相干合成进行了数值模拟,验证了方法的有效性,并分析了算法收敛速度与合成光束数目的关系。进行了两路W量级光纤放大器相干合成的实验,结果表明,模拟... 提出了利用模拟退火算法实现相干合成的思路。对利用模拟退火算法实现多路光纤放大器相干合成进行了数值模拟,验证了方法的有效性,并分析了算法收敛速度与合成光束数目的关系。进行了两路W量级光纤放大器相干合成的实验,结果表明,模拟退火算法能够有效控制各路光纤激光的相位,系统闭环将目标圆孔内的能量提高了1.8倍,并使得目标圆孔内能量大于理想值80%的概率从19.4%提升到了51.3%,取得了较为明显的相干合成效果。 展开更多
关键词 光纤放大器 相干合成 模拟退火算法 主动相位控制 随机并行梯度下降算法
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