组合目标电磁散射的FDTD/TDPO混合法

为分析组合目标的后向电磁散射,提出了时域有限差分FDTD与时域物理光学TDPO相结合的混合算法。组合目标包括电大尺寸和电小尺寸两个彼此相互分离的部分。采用FDTD方法分析形状或介质较复杂的电小结构部分;采用TDPO方法分析目标的电大尺寸部分。在处理FDTD区对TDPO区耦合时,利用了基尔霍夫积分的近场-近场外推技术,并提出了顺序传递方法,按照FDTD的时域计算顺序将FDTD区对TDPO区的贡献直接传递到远区观察点,计算效率高,所需内存少。对于远区后向散射,TDPO区对FDTD区的耦合则由互易性定理得到。最后给出了验证和应用算例,表明了方法的正确和有效性。     

基于离散小波的可控误差三维分层表面仿真

利用二维离散小波变换,研究了三维空间下分层表面的分解和重构方法,通过进行高频和低频成份的滤波,得到原始表面的近似表面仿真,所产生误差即为高频滤掉部分。在对细节表面进行前处理的基础上,得出表面分层后的误差范围,这使得近似表面的仿真误差变得可控,从而决定表面的分层细化是否继续进行。采用Daubechies小波对分层表面进行快速小波变换,给出了可控误差三维分层表面仿真算法,并对仿真结果进行了分析。     

计算任意导体直劈边缘瞬态散射的TD-EEC公式

对频域等效边缘流(Equivalent edge current EEC)公式进行傅里叶逆变换,推导出时域等效边缘流(TD-EEC)的计算公式,可用于计算任意导体直劈边缘在任意观察方向的远区时域绕射场,且绕射线在焦散区内保持有限。TD-EEC的时域边缘绕射的计入明显改善了TD-PO方法的计算结果,能够用于电大尺寸复杂导体目标的瞬态散射和宽带散射分析以及雷达原始回波的模拟。最后,以平板和劈柱为例进行瞬态电磁散射计算,并将计算结果同TD-PO和时域有限差分(FDTD)的计算结果进行比较,验证了方法的正确性和有效性。     

采用分块编码的小波图像压缩技术

研究了基于小波变换的图像压缩技术。在小波分解的基础上，结合人眼视觉系统（ＨＶＳ）特性，提出了一种分块编码的图像编码算法。该算法利用小波变换系数子带内和子带间的相关性以及小波系数的分布特点，有效地对高频子带数据进行了压缩。该方法实现简单，可达到很好的压缩效果。     

一种基于小波的电网谐波检测新方法

在电力系统中存在许多非线性负载,由此产生的谐波对电网的电能质量造成很大的影响.为了保证电网的电能质量,必须监测由此产生的谐波.首先讲解用于谐波检测的小波变换的理论,其次在MATLAB中用FFT、小波分解和小波包变换三种方法对由电焊机产生的谐波电流进行了仿真分析与计算.仿真结果表明:小波分解能够有效地分离基波,小波包变换能够分离任意次谐波.该方法具有普遍适用性,与使用昂贵的专用测量仪器相比,不失为一种好的替代方法.     

基于双树复小波变换统计特征的图像盲取证算法

双树复小波变换较常用的离散小波变换具有平移不变性和方向选择性的优点。用双树复小波变换对图像进行多尺度分解,分别计算分解后各层六个方向复高频子带系数幅值及幅值预测误差的一到五阶中心矩,并据此组合成对应的统计特征向量。利用该统计特征向量获取方法提取真实摄影图像和计算机生成图像的统计特征向量集,并采用支持向量机进行分类。实验结果表明,对测试集中的真实摄影图像和计算生成图像的识准率分别为98%和97%,取得了较好的分类效果。     

利用小波变换与SVD识别振动系统模态频率

针对从受噪声污染的脉冲响应信号和快速正弦扫频响应信号中识别振动系统的单模态和多模态的频率问题,将小波变换与奇异值分解(SVD)相结合,利用基于小波变换的能量分布函数,进行奇异值分解后,根据最大奇异值,求出主分量,然后通过主分量对应的尺度图或频率计算公式,识别出模态的频率。仿真结果证明了该方法的有效性和可行性。     

地面附近开口箱体孔缝耦合效应的数值仿真

在时域有限差分（FDTD）法中引进时域表面阻抗边界条件（SIBC），对电磁脉冲斜入射有耗地面附近开口葙体时的孔缝耦合期律进行了数值仿真，由频域表面阻抗出发通过拉氏变换得到时域表面阻抗边界条件（SIBC），并将这种边界条件应用于FDTD方法中来模拟有耗地面的反射。仿真结果表明：（1）电磁脉冲相对于开口的入射角度不变时，当地面的导电率越大，则经地面反射而耦合进箱体内的电磁脉冲场就越强。但耦合进箱体内的总脉冲场的主峰幅度与自由空间中的相等。（2）地面的导电率不变时，当电磁脉冲垂直于开口平面入射时，耦合进箱体内的脉冲场最强。     

基于耦合小波阈值的图像放大增强方法

利用单尺度平移不变Haar小波变换和扩散方程离散一步迭代的等价性,提出一种图像放大增强的新方法。该方法把原图像作为放大图像的小波低频子带,对重构后的图像进行平移不变小波分解,然后进行基于前向-后向扩散方程的耦合小波阈值。该阈值使得在放大的同时能更好地去除噪声和增强图像的边缘部分,放大和增强同时实现。该方法简单易实现,数值实验结果证实,此方法为一个有效的图像放大增强法。     

基于多小波分布熵的图像检索

为了提高小波直方图的检索性能,提出基于多小波信息分布熵的图像检索算法。对检索图像进行多小波分解,并用滤波器对各个子图进行非线性滤波,计算多小波各子带的能量熵;对各子图的小波能量矩阵进行0/1量化,然后以各子带相同方向子图计算多小波分布熵;针对特征向量进行高斯归一化,利用欧氏距离计算不同图像间的纹理相似度。基于内容的图像检索试验表明,该方法的检索精度比快速小波直方图方法提高了9.7%。     

基于FDTD的天线远场快速算法

将FDTD法与二维离散余弦变换（2D-DCT）递归算法相结合计算天线远场,大幅提高了计算效率并降低了计算存储空间。采用2D-DCT递归算法对近场数据进行压缩,得到失真度较小的重构场,并用该重构场计算天线远场,数值仿真角反射器天线所得到的结果与实验测量结果吻合良好,说明该方法的有效性。     

New theoretical analysis method for the phase center in the Fresnel region of complex structure antennas

A finite domain time difference （FDTD） and second-derivative combined method is proposed for the evaluation of phase center in the Fresnel region of complex structure millimeter antennas. This method adopts FDTD＇s near to far field transformation to obtain the fields in Fresnel region and then applies the second-derivative method to calculate the phase center. The adoption of FDTD efficiently overcomes the difficulties arising from the existing calculation methods＇ requirements for the radiation analytical formula of some complex antennas, which makes the existing second-derivative method more applicable in engineering. Also, FDTD increases the precision owing to the superposition field calculation from its extrapolation. The correctness of this proposed method is certified with typical examples and the phase center in the Fresnel region of a microwave radiometry calibration corrugate horn antenna is evaluated with the key features.     

目标电磁散射的面中心立方体网格FDTD方法

基于面中心立方体(face-centered cube, FCC)网格的空间结构, 由麦克斯韦方程出发, 推导了基于FCC网格的单轴各向异性介质完全匹配层(uniaxial anisotropic media perfectly matched layer, UPML)吸收边界条件以及近-远场外推边界条件的三维迭代式。通过典型算例, 先后验证了基于面中心立方体网格的时域有限差分(FCC-finite difference time domain, FCC-FDTD)方法的UPML吸收边界条件和近远场外推边界条件的正确性。最后通过计算金属球的后向雷达散射截面(radar cross section, RCS)比较了FCC-FDTD方法与传统FDTD方法的计算精度, 结果显示FCC-FDTD方法具有更高的计算精度。     

金属目标覆盖双负介质时的宽带散射

由双负介质的本构关系出发,利用时频转换关系,推导出了描述双负介质中电磁场与电磁流的微分方程组。将该方程组按标准Yee元胞差分离散时电场和磁流在整数时间步取值,磁场和电流在半整数时间步取值。电流在电场的节点取样而磁流在磁场的节点取样,得到用于FDTD计算的三维递推表达式。讨论了双负介质和双正介质交接面处介质参数的处理方法。随后,与文献结果对比验证了该算法和程序的正确性。最后,计算了金属目标覆盖双负介质时的宽带散身,结果表明双负介质覆盖层可以在宽频段内减小金属目标的后向RCS。     

S变换在雷达目标识别中的应用

针对雷达目标回波的非平稳特性,推导了S变换及其实现算法,利用电磁场时域有限差分算法仿真了三种军用飞机的宽带散射信号,采用S变换对飞机目标的雷达回波进行时频分析,提取时频分布图的奇异值特征作为目标特征矢量,利用径向基函数神经网络对特征矢量进行训练和学习,最后对三种飞机做了分类识别,取得了很好的识别效果.     

电磁场数值计算中的多分辨分析

从多分辨数值积分、多分辨空间的矩阵压缩和时域多分辨 (multiresolutionanalysisintimedomain ,MRTD)三个方面表达了多分辨技术在电磁场数值计算中的应用。多分辨数值积分技术计算灵活 ,适合计算振荡积分。矩阵压缩技术可以将满阵转化为稀疏矩阵处理 ,以提高计算效率。证明了FDTD是基函数为HAAR尺度函数时MRTD算法的特例。与FDTD相比 ,在保证计算精度的前提下 ,MRTD算法减少了计算资源占用 ,提高了计算效率。     

并行FDTD方法结合加窗技术分析屏蔽效能

强电磁脉冲透过孔缝耦合到金属屏蔽腔体内部,会对电子系统产生干扰和破坏作用。采用三维并行时域有限差分法结合加窗技术研究含孔缝金属腔体的屏蔽效能。并行方法能明显缩短相同时间步下腔体内采样电场收敛所需的仿真时间,结合加窗技术对时域电场数据进行截断,能够减少并行时域有限差分法仿真所需的时间步,进一步提高计算效率,有助于快速高效地分析复杂系统中的电磁屏蔽效能。     

基于时频分析的高动态多目标识别与仿真

首先分析了编队目标间距引起的目标间多普勒频率的差别以及多普勒频率的变化规律,建立了高速运动的多目标回波信号的数学模型,然后简述了短时Fourier变换、加核函数的Wigner-Ville分布和Morlet小波变换的基本原理,并分析了利用这些时频分析方法提取目标数量等信息时的优缺点,通过综合考虑工程实现的简便性和仿真结果的有效性,小波变换的分析方法是最优的,既取得了对目标的高分辨率,同时计算速度快,数据量小,并且对噪声干扰不敏感,有利于实现实时信号处理,最后给出计算机仿真验证结果。     

非均匀乳房组织中的超宽带微波探测系统仿真

介绍了一种基于半球模型的早期乳腺癌超宽带微波成像检测方案。收发分离的天线阵方案降低了超宽带成像对天线设计的苛刻要求。仿真考虑了乳房内部组织的不均匀给成像质量带来的影响,采用多视发射天线方案可缓解这一问题。由共焦成像算法给出的4毫米直径肿瘤的成像结果表明该方案对较复杂乳房模型的早期乳腺癌检测是可行的。