星载SAR波束展宽研究

该文提出了一种新型的混合遗传算法基于排序的主动变异型退火-遗传算法(AMAGA),描述了星载SAR天线部分单元仅相位加权波束展宽方法,并将量化效应考虑在内,避免了量化所带来的误差,计算结果可直接工程应用。部分单元仅相位加权波束展宽方法比满阵单元相位加权更具有可实现性和灵活性。文中给出波束展宽实例,宽波束主瓣内凹口可以控制,且波束具有较低的副瓣电平。     

一种星载阵列天线的高效波束赋形算法

随着有源相控阵和数字波束形成技术的应用, 低轨道卫星通信多波束阵列天线不仅可以形成同时多个固定的对地等通量低旁瓣赋形波束, 还具备了可以随着通信任务需求变化, 动态调整方向图形状的能力.但是目前常用的高性能波束赋形算法, 运算量较大, 收敛速度慢, 优化参数调整复杂, 无法直接应用于在线实时计算.针对上述要求, 提出了一种高效的迭代最小方差方向图综合方法.该方法采用方向图分区域加权逼近和方向图相位去约束技术, 在满足较高的主瓣赋形精度和旁瓣电平控制等指标要求的前提下, 具有迭代过程简单、优化参数少、算法稳健和运算量少等特点, 可以部分满足要求波束方向图动态变化的卫星通信系统权重系数在线计算的需要.     

相位和差单脉冲相控阵天线方向图仿真与性能分析

以相位和差相控阵为例对和差方向图仿真进行研究,给出了相位和差单脉冲相控阵天线方向图仿真模型。以幅度加权为例,给出了和差方向图的数值仿真结果,并分析了方向图波瓣分布特点。对相位和差相控阵单脉冲测角原理、测角性能曲线和测角误差原因进行了分析。天线方向图计算机数值仿真方法可以为天线系统设计和天线参数测试提供参考。实践证明该仿真方法是非常有效的,并在实际天线测试和性能分析中得到应用。     

基于粒子群算法的天线阵方向图优化

雷达阵列天线常涉及方向图综合,而天线阵综合常常是利用优化算法优化单元幅相及间距等参数的过程。粒子群算法具有理论简单、参数少和易于实现等特点,文中基于这一简单易行的优化算法,给出一种阵列天线赋形波束综合方法。通过优化阵列天线中各单元的馈电幅度和相位同时实现主瓣的赋形和副瓣电平的抑制,或通过仅相位加权实现主瓣波束赋形,得到优良的余割平方赋形。通过实例设计验证了粒子群算法优化天线阵方向图的有效性。     

阵列天线赋形波瓣仅相位加权实现自适应零控

基于改进的Ｗｏｏｄｗａｒｄ综合法，给出了一种在阵列天线方向图赋形的同时，对干扰方向实现自适应零控的方法。该方法仅需对阵列单元的相位进行预置加权就能在任意干扰方向使波瓣自适应形成宽凹口。文末给出了计算结果。     

基于遗传算法的星载合成孔径雷达天线方向图与模糊综合

该文针对改善星载合成孔径雷达(星载SAR)的模糊特性,以星载SAR的模糊度为目标函数,以天线方向图的主瓣宽度和副瓣电平为约束条件,应用遗传算法对天线方向图进行综合。仿真结果表明,这种方法很好地抑制了模糊度,同时控制了主瓣宽度和副瓣电平,对星载SAR系统设计具有实际意义。     

用于机载SAR的距离向波束赋形微带天线阵的研究

通过对宽测绘带的机载合成孔径雷达距离向回波特性的分析,推导出了天线距离向辐射赋形方向图表达式。利用Schelkunoff单位圆结合零限填充对天线阵进行综合,得到了天线各单元激励幅度和相位,并利用微带贴片天线阵列实现赋形波束方向图。该文用两种介质配置分别加工了实验样阵列,实验结果、仿真结果与理论综合结果三者吻合较好,从而证明了赋形方法正确,技术路线可行。     

某相控阵天线幅相分配网络的设计与实现

在某相控阵天线设计中,需要对铅垂放置的天线单元的方向图赋形.本文采用最小二乘法得到天线单无各振子电流的幅度和相位,并用MATLAB进行方向图计算仿真;根据计算结果,设计了幅相分配网络,并用HSFF仿真软件进行模型仿真;应用矢量网络分析仪对实物进行测量.测量结果表明,天线单元铅垂方向图与计算、仿真结果一致,满足设计要求.     

天线相位中心位置的计算方法

本文提出了一种天线相位中心位置的计算方法,该方法基于天线远场幅度与相位方向图,能够快速计算出天线相位中心位置。首先建立天线相位中心位置与远场相位方向图之间的模型,然后求远场相位SSD对位置偏移的偏导,得到相位SSD的最小值以及此时的位置偏移。在计算相位中心的过程中可以根据要求选取不同的幅度加权方法,在计算结束后,通过补偿后的相位方向图来比较几种加权方法的计算效果。     

阵列部分单元相位加权波瓣综合

从自适应信号处理的角度出发,描述了阵列天线部分单元仅相位加权波瓣综合方法,并通过计算实例验证了该方法的正确性。该方法可用在天线波瓣图中设置宽凹口以对付宽带宽角干扰,亦可用于机载雷达天线不对称波瓣赋形以抑制地海杂波等。部分单元相位加权波瓣综合方法比满阵单元相位加权波瓣综合方法更具有实现性和灵活性。     

Memetic Algorithms for Optimizing Adaptive Linear Array Patterns by Phase-Position Perturbation

In this paper, based on the phase-position perturbation method, an innovative optimal adaptive antenna technique is proposed, where the deduced radiation pattern formulas available for searching optimal solutions are used to search the optimal weighting vector. The optimal radiation pattern designs of adaptive antenna are studied by the phase-position perturbation method. Memetic algorithms are used to search the optimal weighting vector of the phase-position perturbations for the array factor. The design for an optimal radiation pattern of an adaptive antenna can not only adjustably suppress the interferers by placing nulls at the directions of the interfering sources, but at the same time provide a maximum main lobe in the direction of the desired signal, i.e., to maximize the signal-to-interference ratio. To achieve this goal, a new convergent method, referred to as the two-way convergent method for memetic algorithms, is proposed. The memetic algorithm combines a genetic algorithm and local search heuristics to solve combinatorial optimization problems. The memetic algorithm is a kind of improved type of the traditional genetic algorithm. By using a local search procedure, it can avoid the shortcomings of the traditional genetic algorithm, whose termination criteria are set up by using the trial and error method. This proposed method is also able to solve the multipath problem, which exists at the same time in this communication system. The optimal radiation pattern concept can be implemented in practical wireless communication systems. Simulation results are also given in this paper.     

一种多体制兼容的微波成像新技术

虚拟透镜成像技术是一种可以兼顾远、中、近不同距离的成像新技术,但该技术是在被动成像的基础 上发展起来的,适用于被动成像、半主动成像以及常规相控阵成像。在主动全息成像以及合成孔径成像系统中,由 于天线单元依次工作并收发信号,目标回波信号具有不同的传播路径和相位延迟特性,因而不能直接采用虚拟透镜 成像技术。文中对虚拟透镜成像技术进行扩展,针对主动全息成像和合成孔径成像的特点,引入了阵列属性参数, 将其与信号传播路径和相位延迟特性进行关联,建立了一种多体制兼容的成像快速算法统一架构,并对相位加权算 法进行了优化。所提出的新算法适用范围更广泛,且相位加权算法简洁易实现。最后进行了成像验证,实验及仿真 结果证实了新算法的有效性。     

子阵级相控阵差波束旁瓣抑制新方法

针对采用单脉冲技术的相控阵系统,在子阵级采用数字加权抑制差波束的旁瓣.利用遗传算法优化子阵级加权,构造了加权向量和方向图等两种适应度函数.对只使用一种适应度函数的常规遗传优化方法进行了改进,提出分阶段、多适应度函数的方法:将优化过程分为两个阶段,并分别使用加权向量和方向图参数作为适应度函数.改进方法提高了遗传优化的稳定...     

高精度的图像位置信息的处理方法及系统

讨论了一种高精度的图像位置信息处理原理和处理系统，提出了利用滑动硬件窗口对图像位置信号扫描检测及加权最小二乘法内插细分的方法，实现了高分辨力的实时处理。     

Sidelobe reduction in array-pattern synthesis using geneticalgorithm

A simple and flexible genetic algorithm (GA) for pattern synthesis of antenna array with arbitrary geometric configuration is presented. Unlike conventional GA using binary coding and binary crossover, this approach directly represents the array excitation weighting vectors as complex number chromosomes and uses decimal linear crossover without a crossover site. Compared with conventional GAs, this approach has a few advantages: giving a clearer and simpler representation of the problem, simplifying chromosome construction, and totally avoiding binary encoding and decoding so as to simplify software programming and to reduce CPU time. This method also allows us to impose constraints on phases and magnitudes of complex excitation coefficients for preferable implementation in practice using digital phase shifters and digital attenuators. Successful applications show that the approach can be used as a general tool for pattern synthesis of arbitrary arrays     

宽带恒定束宽光学多波束形成技术研究（特邀）

随着电子技术的发展,恒定束宽波束形成技术在应对复杂电磁环境的宽带侦察系统中得到了广泛应用。文章研究了恒定束宽宽带光学多波束形成的原理,给出了利用窗函数获得实现恒定束宽的子带加权矩阵的方法,提出宽带恒定束宽光学多波束形成的系统方案,并通过仿真验证了所提方法可以形成方向性较好的宽带恒定束宽波束方向图。     

融合相位一致性与二维主成分分析的视觉显著性预测

为了更加有效地预测图像中吸引视觉注意的关键区域,该文提出一种融合相位一致性与2维主成分分析(2DPCA)的显著性方法。该方法不同于传统的利用相位谱的方式,而是提出采用相位一致性(PC)获取图像中重要的特征点和边缘信息,经快速漂移超像素优化后,融合局部和全局颜色对比度,生成低层特征显著图。接着提出利用2DPCA提取图像块的主成分后,计算主成分空间中图像块的局部和全局可区分性,得到模式显著图。最后,通过空间离散度度量分配合适的权重,使两者融合,提取显著性区域。在两种人眼跟踪数据库上与5种经典算法的实验对比结果表明,该算法能更加准确地预测人眼视觉关注点。     

水平对数周期天线空域极化

针对水平极化对数周期天线圆阵波束合成,分析了地面上短波对数周期天线空域极化特性.根据接收天线理论,推导了新的阵列流行,阐明了水平对数周期天线圆阵的内在极化机理.依据新的阵列流行,理论和实验分析了现有采用相位加权的波束合成方法的性能.指出了对于水平对数周期天线圆阵波束合成时,需要采用相位极化联合加权,仿真结果表明联合加权方法可以有效改善波束合成的效果.     

Online model parameter identification for supercapacitor based on weighting bat algorithm

To support real-time power management of the supercapacitor-powered embedded systems, an online model parameter identification method is proposed for predicting the supercapacitor behavior. In the proposed method, an optimization problem is formulated based on our previously developed supercapacitor model, and a weighting bat algorithm (WBA) with the weighting solution update method is proposed for solving this problem in each model parameter updating time window. Simulation and experimental results show that the proposed online model parameter identification method can accurately capture the terminal behavior of a supercapacitor, and the proposed WBA-based optimization method has better performance for the supercapacitor model parameter identification compared with other benchmark algorithms.