相控陣天线波束形成

具有许多有源接收模件的相控阵天线在辐射器位置对电磁场采样。通过对阵列上接收到的波前图型的严格分析,可以从目标和干扰中提取大量的信息。例如,具有N个单元的天线阵原则上可以形成N个同时波束,因而可以区分出来自所有方向的信号.这种多波束     

阵列感应测井成像仪线圈系的基础研究

首先利用数值模式匹配方法分别考查存在金属芯棒和介质芯棒时的测井响应；然后计算直耦信号对消所需要的接收线圈的匝数比；最后研究频率、收发线圈距及两接收线圈距对ＡＩＴ阵列感应测井成像仪中线圈系单元的径向探测深度和纵向分辨率的影响。这些结论可为ＡＩＴ阵列单元的设计提供理论依据。     

基于FOCUSS算法的稀疏阵列综合

以最大稀疏化阵列得到所期望的方向图是稀疏阵列综合理论中的关键问题。由于阵列天线本身具有稀疏的物理特性,因此可将稀疏阵列综合归结为稀疏信号的重建过程。该文提出一种将阵列天线的波束形成问题等效为求解稀疏信号向量的最优化问题的方法,并利用FOCUSS算法快速准确地得到最大稀疏化的阵列,以及阵元位置和激励幅度。理论分析和数值仿真表明了该方法的有效性。     

高分辨阵列测向的全局优化自校正算法

提出了一种高分辨阵列测向的全局优化自校正算法。对在模型失配的情况下,利用投影矩阵所形成的谱估计矩阵,同时对信号的到达方向及未知的模型误差参数进行估计,并利用退火模拟算法保证算法能收敛于全局最优解。为简单起见,文中仅考虑阵元的增益及相位误差参数。     

数字波束形成器中的后置滤波

假定接收阵列的输入为叠加在窄带高斯噪声上的正弦信号,可导出带后置滤波的数字波束形成器的输出功率和输出信噪比,从而不必在频域中进行分析就可进行后面的计算。公式利用了由作者先前给出的量化器函数和最初由达文波特提出的某些功率谱分布因子。本文对这种功率谱分布因子进行了更严密的推导和讨论。对于在相关噪声场中的DIMUS阵列,基于这个公式的数学研究结果表明:除了一些罕见的情况以外,后置滤波通常能改善输出SNR或阵列增益。可以证明,后置滤波增益的大小不仅随阵列输入SNR的变化而变化,而且强热地依赖于阵元间隔与波长的比值,并且只有用削波损耗和噪声相关损耗才能对其进行有意义的解释。特别是用后置滤波对这两种损耗的补偿表明:单元间隔小于二分之一工作波长的接收阵列在某些条件下可以有利于系统的设计。     

光学相位共轭及其应用

光学相位共轭是近年来发展起来的一门新学科,它是采用非线性光学方法对电磁场进行实时空间和时间信息处理,主要研究相位共轭波的产生和应用。由于相位共轭波具有非常奇妙的补尝相位畸变性能,因而在实时适应光学,光学信号处理,光学成象处理,光学计算机,实时全息,无象差光刻,高分辨光谱,非线性微照相,超低噪声探测和激光腔设计等方面都有着巨大的应用潜力。它从一诞生起就以诱人的应用前景吸引着众多的科学工作者掀起一股研究热潮。当今,光学相位共轭已成为近代光学发展的一个重要前沿和十分活跃的领域。目前研究的主要问题是探求具有很大X(3)的新材料和向实用化发展。本文拟对光学相位共轭的基本理论和主要应用作以简要介绍。     

数字波束形成陣

本文描述一个八元数字波束形成阵。该阵具有形成多个同时波束的能力,它是将每个单元的射频幅度和相位转换成数字形式。在通用计算机上完成波束形成的。对每一单元用于下变频和放大的部件进行了测量,测量结果是用单元间相位和幅度的匹配来表示的。收集了天线方向图数据,并给出了各种各样的天线方向图。为了对误差定量,对方向图进行了分析。为了检查误差的影响,将这些误差同根据组件测得的误差进行了比较。     

多智能体系统圆形编队控制与一致性

针对一组具有非恒同速度的多智能体系统圆形编队控制问题,提出了一组混合的分布式控制器。该控制器由两部分组成,一部分作用于系统的相位上,一部分作用于角频率上,其中角频率上的控制器主要协调系统中相位变化和初始角频率对系统稳定性的影响。编队设计主要基于系统的相位控制实现,为此给出了2种编队设计方案,即基于位置方法和基于位移方法,基于位置方法的智能体在进行编队时能够实时感知自身的期望中心位置并收敛到与之对应的期望位置;基于位移方法的智能体需要实时感知于邻居之间的相对位移,进而收敛到自身于邻居之间的期望中心位置之差。研究结果表明：在任意初始状态下具有非恒同速度的多智能体系统,在控制器的作用下能够使智能体以指定的角频率逐渐形成期望的圆形编队队形,且所有智能体的相位是同步或平衡的,其角频率能够渐近一致且收敛到指定的值。由5个智能体构成的系统仿真表明：在系统稳定后截取的4个周期的运动轨迹是稳定的圆周运动,并且基于位置方法模拟出来的中心位置与期望中心位置之间的误差小于0.01,基于位移方法的相对位移与期望位移之间的误差小于0.000 2,验证了编队控制方案的有效性和准确性。     

基于均匀圆阵的相干信号波束形成方法

提出一种新的相干波束形成方法,利用内插变换对相干背景下的真实阵列进行虚拟平移,得到多个虚拟平移后的信号协方差矩阵;对其进行平均后,所得到的相干信号协方差矩阵具有满秩性。利用一般的波束形成法求出最优权向量。该方法解决了五阵元均匀圆阵下二维相干信号的波束形成问题。计算机仿真表明该方法在小快怕数及低信噪比时能很好地抑制相干干扰,对期望信号和相干信号方向估计误差具有较强的稳健性。     

LiNbO_3波导开关阵列—全封装、带尾纤4×4集成开关阵列

LiNbO_3波导开关阵列是一种可用于光子交换系统中的全封装、带尾纤的4×4集成光开关阵列,它选择了BOA型波导开关作为开关阵列的单元,由六个单元集成构成光开关阵列。在工艺上解决了低损Ti、LiNbO_3,波导的制作;用高纯Al_2O_3作缓冲层,增厚铬——金电极,完成了低损耗的光纤—波导的耦合。该集成光开关阵列具有插入损耗低、开关速度高、驱动电压低、有     

基于改进遗传算法稀化立体天线阵的优化设计

针对立体共形载体天线阵方向图的高旁瓣高成本优化问题,提出了一种基于惩罚函数下保证稀化率的改进型遗传算法降低阵元数防止栅瓣。以每层天线单元的栅格编号(ij)来设定变量位置,经GA选择、交叉、变异操作改进后植入含递增系数的惩罚函数,初始化种群基因降序,降低复杂度和防止区域早熟。在种群的稀化率满足约束条件下优化天线阵方向泛函,避免在优化过程中出现不可行解,并使阵列欧式间距达到最优切比雪夫间距。以最优目标函数降低旁瓣电平峰值,在俯仰和方位上易于电扫描,其仿真数据表明:GA稀化阵列的峰值电平比现有方法改善了1.07～1.37 dB,方位和俯仰方向的旁瓣电平和栅瓣数归一化后明显降低,能提高阵列主瓣的增益和方向性,降低阵元干扰,改善天线信号的稳定性和包络阵列的收敛性,提高雷达天线阵收发信号的穿透性。     

基于相位匹配原理的宽带信号接收方法

针对传统数字信道化侦察接收结构难以采用简单方法对宽带跨信道信号进行无失真重构,以及存在兔耳效应的问题,提出了一种基于相位匹配原理的宽带信号接收方法。该方法采用改进的相位匹配算法对多通道延迟欠采样信号解频域模糊进而获取子信道信号。由于其任意相邻子频带可无缝拼接,所以该宽带信号接收方法能无失真重构宽带跨信道信号,同时避免了兔耳效应问题。仿真结果证明了该方法的有效性。     

CDMA移动通信信号恒模特性的阵列有源校正算法

基于CDMA通信信号的恒模特性,提出了一种CDMA移动通信中的天线阵通道误差的有源在线校正算法。在天线阵列附近,发射扩谱序列正交于用户信号的同频辅助信号,用辅助信号对阵列接收信号解扩,采用恒模算法自适应的调节阵列通道滤波器参数,达到补偿阵列误差的目的。该方法克服了常规自校正算法受多径效应的影响和难以收敛不足。计算机模拟证实了该方法的有效性。     

实驗相控陣雷达ELRA:天綫系統

本文描述了德国FFM(广播及数学研究院)的ELRA相控阵雷达。这一相控阵分别包含有源发射与接收天线,它是作为各种各样雷达波形与信号处理技术的测试台。本文着重描述阵列硬件以及用以获得阵列所需辐射方向图的测试或调整过程。     

量子阱光电子开关器件(一)

量子阱半导体结构可使诸如光调制器和开关等光电子器件做得更小、更快、效率更高。它所具有的逻辑特性使其在并行高速互连的电子集成电路的集成度上具有良好的潜力。光电子器件能采用波导,也能采用二维并行阵列制作。其集成规模可达2048个单元,可工作的光逻辑和存贮器件的阵列得以实现及运行,所有单元都可由自由空间光(free-space optics)进行外部并行访问。本文概述了量子阱器件的运行机理及其发展前景。     

基于阵中单元模型的反射阵列天线远场分析方法

针对反射阵列天线远场分析的传统技术采用周期模型等效实际阵列环境的不足,提出一种基于阵中单元模型的远场分析方法。该方法以场叠加原理和等效原理为基础,借助电场积分方程从局域子阵单元上的表面电/磁流计算出单元的阵中方向图,再进行总场合成。数值实验显示,利用该方法得到的反射阵列天线的远场方向图与商用软件FEKO的全结构仿真结果之间有良好的吻合度。该方法为突破大型平面/共形阵列天线的计算受限于计算机硬件的难题提供了一种解决方案。     

X波段雷达自适应干扰对零系统

描述了一个雷达自适应干扰对零阵列处理实验系统。该系统工作于Ｘ波段，采用ＦＭＣＷ体制，信号带宽为５００ＭＨｚ。Ｘ波段宽带ＦＭＣＷ信号由ＶＣＯ产生，经功放送发射天线及接收机。接收天线为四元阵。接收信号在接收机中变换成基带信号并由ＦＦＴ处理器进行频谱分析。不同目标距离对应于不同的基带信号频率。自适应阵列处理器对选定的距离单元进行干扰对零处理。所用算法为Ｇｒａｍ－Ｓｃｈｍｉｄｔ算法。文中还给出了系统的实验方法及实验结果。     

Ti:LiNbO_3 4×4光开关阵列

介绍了研制成功的全封装、带单模尾纤的 Ti:LiNbO_3 4×4光开关阵列。该阵列单元采用 BOA 型 X 波导,由六个单元集成于同一衬底上构成4×4光开关阵列。开关阵列的性能已经测定:光纤—器件—光纤的总插入损耗<10 dB,串音衰减>20 dB,开关电压≈20 V,工作波长 λ=1.3μm,3dB 带宽>500 MHz。     

一种Galileo E5信号双环路捕获跟踪方法

Galileo导航系统是实现多系统联合定位的优良选择,故对Galileo信号接收的研究具有重要的理论和实际意义。当前Galileo E5信号主要采用二进制偏移载波调制,其信号接收存在精度和效率等多方面的不足。针对Galileo E5信号的特点,提出结合捕获和跟踪的双环路组合跟踪方法。研究使用并行码相位搜索的方法,实现对Galileo E5信号准确捕获,粗略估计出伪随机噪声码相位和载波频率。通过紧密耦合的码跟踪环路和载波跟踪环路,对这2个参数进行精确锁定跟踪。仿真结果显示:跟踪信号在0～1 000 ms内功率谱密度集中在频带之内,包络恒定,相位连续变化,实现了Galileo E5信号的连续稳定跟踪。     

时相调制的陷波滤波技术研究

针对时相调制功率谱的特殊性,设计了一种能够提取时相调制相位突变特征的陷波滤波技术。根据输入的时相调制信号参数,设计对应的陷波滤波器;然后对接收信号进行滤波,利用陷波特性将相位突变时间段内的信号幅度突显出来,从而将时相调制信号的相位信息转化为可被门限检测的幅度信息;最后针对陷波滤波效果、系统误码性能以及频带利用率进行了仿真与分析。仿真表明,时相调制系统中采用陷波滤波技术,不仅可以完成对输入数字信息的有效恢复,而且使系统传输性能保持很好,并能有效提高频带利用率。