自適應

自適應

自適應是指處理和分析過程中,根據處理數據的數據特徵自動調整處理方法、處理順序、處理參數、邊界條件或約束條件,使其與所處理數據的統計分布特徵、結構特徵相適應,以取得最佳的處理效果。自適應光學(Adaptive optics,縮寫為AO)是一項使用可變形鏡面矯正因大氣抖動造成光波波前發生畸變,從而改進光學系統性能的技術。自適應濾波器是能夠根據輸入信號自動調整性能進行 數位訊號處理的 數字濾波器。自適應光學的概念和原理最早是在1953年由海爾天文台的胡瑞斯·拜勃庫克(Horace Babcock)提出的,但是超越了當時的技術水平所能達到的極限,只有美國軍方在星球大戰計畫中秘密研發這項技術。

簡介

詞目: 自適應。 英文: self-adaptive。 釋文: 處理和分析過程中,根據處理數據的數據特徵自動調整處理方法、處理順序、處理參數、邊界條件或約束條件,使其與所處理數據的統計分布特徵、結構特徵相適應,以取得最佳的處理效果。

自適應控制

自適應控制可以看作是一個能根據環境變化智慧型調節自身特性的反饋控制系統以使系統能按照一些設定的標準工作在最優狀態。一般地說,自適應控制在航空、飛彈和空間飛行器的控制中很成功。可以得出結論,傳統的自適應控制適合(1)沒有大時間延遲的機械系統;(2)對設計的系統動態特性很清楚。但在工業過程控制套用中,傳統的自適應控制並不如意。PID自整定方案可能是最可靠的,廣泛套用於商業產品,但用戶並不怎么喜歡和接受。傳統的自適應控制方法,要么採用模型參考要么採用自整定,一般需要辨識過程的動態特性。它存在許多基本問題(1)需要複雜的離線訓練;(2)辨識所需的充分激勵信號和系統平穩運行的矛盾;(3)對 系統結構假設;(4)實際套用中,模型的收斂性和系統穩定性無法保證。另外,傳統自適應控制方法中假設系統結構的信息,在處理非線性、變結構或大時間延遲時很難。

自適應濾波器

自適應濾波器是能夠根據輸入信號自動調整性能進行 數位訊號處理的 數字濾波器。作為對比,非自適應濾波器有靜態的濾波器係數,這些靜態係數一起組成傳遞函式。

對於一些套用來說,由於事先並不知道所需要進行操作的參數,例如一些噪聲信號的特性,所以要求使用自適應的係數進行處理。在這種情況下,通常使用自適應濾波器,自適應濾波器使用反饋來調整濾波器係數以及頻率回響。

總的來說,自適應的過程涉及到將價值函式用於確定如何更改濾波器係數從而減小下一次 疊代過程成本的算法。價值函式是濾波器最佳性能的判斷準則,比如減小輸入信號中的噪聲成分的能力。

隨著 數位訊號處理器性能的增強,自適應濾波器的套用越來越常見,時至今日它們已經廣泛地用於手機以及其它通信設備、 數碼錄像機和數位照相機以及醫療監測設備中。

自適應光學

自適應光學(Adaptive optics,縮寫為AO)是一項使用可變形鏡面矯正因大氣抖動造成光波波前發生畸變,從而改進光學系統性能的技術。

自適應光學的概念和原理最早是在1953年由海爾天文台的胡瑞斯·拜勃庫克(Horace Babcock)提出的,但是超越了當時的技術水平所能達到的極限,只有美國軍方在星球大戰計畫中秘密研發這項技術。冷戰結束後,1991年5月,美國軍方將自適應光學的研究資料解密,計算機和光學技術也足夠發達,自適應光學技術才得以廣泛套用。配備自適應光學系統的望遠鏡能夠克服大氣抖動對成像帶來的影響,將空間解析度顯著提高大約一個數量級,達到或接近其理論上的衍射極限。第一台安裝自適應光學系統的大型天文望遠鏡是歐洲南方天文台在智利建造的3.6米口徑的新技術望遠鏡。目前越來越多的大型地面光學/紅外望遠鏡都安裝了這一系統,比如位於夏威夷莫納克亞山的8米口徑雙子望遠鏡、3.6米口徑的加拿大-法國-夏威夷望遠鏡、10米口徑的凱克望遠鏡、8米口徑的日本昴星團望遠鏡等等。自適應光學已經逐步成為各大天文台所廣泛使用的技術,並為下一代更大口徑的望遠鏡的建造開闢了道路。

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