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黄贤伟答辩公告
浏览次数:日期:2019-05-07编辑:研究生教务办1

答辩公告

论文题目

复杂信道中的光信号传输与信息检测研究

答辩人

黄贤伟

指导教师

傅喜泉 教授

答辩委员会

主席

李仁发 教授

学科专业

计算机科学与技术

学院

信息科学与工程学院

答辩地点

软件大楼203

答辩时间

2019510

上午900

学位论文简介

光信号传输是通信和成像等应用中不可或缺的一环;关联成像是光学成像近些年的热点问题,该技术基于光场强度涨落的关联实现对光学路径上的目标检测,其奇特之处在于成像的非定域性,同时具有突破成像孔径限制的超分辨以及弱光成像等的优点,表明了其在信息检测方面的优势。在此过程中,复杂信道干扰对光信号传输以及信息检测会产生不利的影响,并且复杂信道的干扰是随机且不可避免,因此厘清复杂信道对于激光传输以及信息检测的影响规律是非常必要的。本文着眼于复杂信道下的光信号传输和信息检测方面的研究,详细探讨了复杂信道对其影响的规律。本论文的主要研究内容包括以下几方面:

(1) 研究了湍流等效应影响下的光传输基本模型以及无透镜关联成像系统的基本理论。给出了复杂信道中光信号传输的模型及算法,并采用相干光信号对该算法进行了验证;其次,基于经典光学理论对关联成像的过程进行了研究,同时基于方法的普适性,建立了基于激光传输方程的关联成像的模型,讨论了传输特性的影响,同时也验证了该模型的合理性与可靠性。

(2) 研究了湍流效应对于光信号传输特性的影响规律,分析了大气和海水湍流的湍流强度以及湍流各影响因素对于相干光和部分相干光信号传输特性的具体影响;其次,建立了近场高速气流环境影响下的激光传输模型,通过风洞实验与理论对比验证了模型的可靠性,并将结果扩展到了高风速情况;最后,基于激光传输模型建立了湍流影响下的光通信系统,详细分析了湍流对于图像编码通信的影响,讨论了信道因素对光信号传输的具体影响情况。

(3) 研究了湍流效应对基于关联成像机制的信息检测的影响,基于激光传输模型建立了信道干扰情况下的关联成像,分析了大气和海水湍流各参量的具体影响规律,对比了大气和海水的影响的相对大小;其次,采用风洞实验和理论模拟分析了不同成像距离、不同风速和不同目标大小情况下目标恢复的结果。

(4) 基于光纤中的脉冲传输模型建立了关联成像的基本模型,分析了不同光纤参量以及不同待检测信号时的目标重构结果;同时,研究了基于关联成像机制的信息检测和图像传输,给出了基于关联成像的图像编解码过程,分析了图像传输的稳定性与安全性。

主要学术成果

[1] Xianwei Huang, Xiaohui Shi, Suqin Nan, Yanfeng Bai, Xiquan Fu. Investigation on the behavior of a laser propagating through a random environment induced by wind. Optics Express, 2019, 27(7): 9420-9428 (SCI二区)

[2] Xianwei Huang, Zhixiang Deng, Xiaohui Shi, Yanfeng Bai, Xiquan Fu. Average intensity and beam quality of optical coherence lattices in oceanic turbulence with anisotropy. Optics Express, 2018, 26(4): 4786-4797 (SCI二区)

[3] Xianwei Huang, Xiaohui Shi, Zhixiang Deng, Yanfeng Bai, Xiquan Fu. Potential barrier-induced dynamics of finite energy Airy beams in fractional Schrödinger equation. Optics Express, 2017, 25(26): 32560-32569 (SCI二区)

[4] Xianwei Huang, Zhixiang Deng, Xiaohui Shi, Xiquan Fu. Propagation characteristics of ring Airy beams modeled by fractional Schrödinger equa tion. Journal of the Optical Society of America B, 2017, 34(10): 2190-2197 (SCI三区)

[5] Xianwei Huang, Xiaohui Shi, Zhixiang Deng, Yanfeng Bai, Xiquan Fu. Effects of a modulated vortex structure on the diffraction dynamics of ring Airy Gaussian beams. Journal of the Optical Society of America A, 2017, 34(9): 1720-1726 (SCI三区)

[6] Xianwei Huang, Yanfeng Bai, Xiquan Fu. Propagation factors of partially coherent model beams in oceanic turbulence. IEEE Photonics Journal, 2017, 9(5): 1-11 (SCI三区)

[7] Xianwei Huang, Zhixiang Deng, Xiquan Fu. Dynamics of finite energy Airy beams modeled by the fractional Schrödinger equation with a linear poten tial. Journal of the Optical Society of America B, 34(5): 976-982 (SCI三区)


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