基于FDTD的罗兰-C信号地波传播特性的时域分析

罗兰-C信号为载波调制的高斯脉冲,而传统方法对其传播特性预测均是基于100 kHz单频信号结果。文章采用FDTD方法计算了实际罗兰信号的时域特性,并和100 kHz连续单频信号结果进行了比较。结果显示:对于地形起伏不大的传播路径,两种信号结果吻合得很好,而对于地形起伏较大路径,脉冲信号结果与单频信号结果存在较大差异。该结果对地波传播特性工程测量与分析具有一定指导意义。     

复杂地形下激光大气闪烁与衰减的同步观测研究

在湍流大气中传播的激光强度起伏(闪烁效应)与衰减,作为随机介质中波传播研究的重要问题,一直受到人们的重视.影响该领域进一步发展的主要因素在于:目前仍没有解决随机介质中波传播问题的普适理论;复杂地形下影响大气湍流的因素较多,使得实际大气湍流状态十分复杂.因此,系统地开展复杂地形下光传播的实验研究,不仅能满足工程应用的需求,而且对理论发展具有重要意义. 湍流大气中激光强度起伏的强度、概率分布及频谱特征等特性均已被广泛、深入研究,但这些特性与激光大气衰减特性间的关系,至今未见报导.为此,我们研制了一套激光大气闪烁与大气衰减同步观测测量系统,采用光电倍增管作为探测元件,建立了背景测量装置.在合肥地区进行了传输距离为500 m复杂地形条件下的系统实验研究. 我们对光强起伏的强度、概率分布、频谱特征以及激光大气衰减等特性进行了初步实验研究,发现在不同天气条件下,每天固定的某一时刻的光强起伏特性与大气衰减特性具有不同的变化趋势与规律,并对产生这一不同变化趋势的原因进行了探讨.(OG16)     

光辐射脉冲的相干差分接收

光辐射传播介质的特性和信号在光学信息系统中传播的测量,同许多问题有关,这些问题取决于对接收系统参数的要求.光辐射的测量有直接光电探测法和相干探测法.后者较前者具有最高的灵敏度,但在成套设备中最佳接收条件是难以实现的,其原因是,在这里传输介质带来的相位起伏导致在空间和时间坐标上按随机规律分布的信号相干度下降,这种情况起相当大的作用.     

激光多普勒测速仪的频域自适应阈值检测

激光多普勒测速仪(LDV)能够实现载体速度的高精度测量,从而满足航空航天领域对高精度导航的需求。目标速度测量是建立在回波信号成功检测的基础上进行的,因此微弱多普勒信号检测是LDV的关键技术。根据光频段噪声频谱特性,提出了对有用信号频率进行带阻滤波、利用剩余噪声强度估计总体噪声强度的方法,设计了频域内基于噪声强度估计的自适应阈值信号检测算法。通过与传统的固定阈值算法的对比仿真和实验,表明该方法具有更好的探测性能,能够在保持较低恒定虚警概率条件下实现对高于信噪比为-9 dB信号的完全检测,具有抵抗噪声强度的起伏变化、算法简单、适用性强等特点。     

悬空波导的激光雷达探测能力个例研究

以无线电探空仪实测的悬空波导为例,开展了激光雷达对其探测能力的仿真研究.通过振-转拉曼散射信号测量大气湿度,纯转动拉曼散射信号测量大气温度.再结合探空仪测量的大气压强,计算得到大气折射率.在拉曼激光雷达系统的四个探测通道中加入了泊松分布的信号起伏,以符合真实测量过程.仿真结果表明:对于较弱的悬空波导,中型激光雷达系统对其具有较好的捕获能力.基于蒙特卡洛方法研究了几种时空分辨率下激光雷达探测该悬空波导的辨识概率、波导层厚度及波导强度.     

波片位相延迟测量的双λ/4波片法

在对波片延迟量的测量中常因光源起伏影响测量精度,出现较大的测量误差,为了避开光源强度起伏的影响,提高系统的测量精度,减小测量误差,用两个标准λ/4波片与待测波片组合,使其满足一定条件等效为旋光器,搭建了一套测量系统,用角度测量替代对光强的直接测量.实验结果表明,该系统可有效避免光源强度起伏对测量结果的影响,测量精度可达0.5°.与传统测量方法相比,该测量系统具有构造简单,不受光源起伏影响,以及测量精度高等特点,是一种便捷有效的测量方法.     

平动和旋转目标激光散射强度协方差统计特性

根据目标随机粗糙面激光散射特性,研究了平动平板和旋转圆柱散射强度协方差函数及功率谱密度统计特征.利用散射体不同材料表面高度起伏特征,数值计算了不同入射角和散斑半径时,平动平板和旋转圆柱归一化激光散射强度协方差函数随表面材料高度起伏的均方根及运动速度的变化情况.计算结果表明,平板目标归一化强度协方差函数随着表面高度起伏的增加反而减小,垂直入射时强度镜反射增强,起伏项(即漫反射)减弱,且平板目标速度越大其归一化强度协方差越小.激光散斑大小对旋转圆柱目标归一化强度协方差函数影响较大,旋转速度增加,其归一化强度协方差函数迅速减小.无论是平动平板还是旋转圆柱,其协方差功率谱密度都随着速度的增加而减小.     

影响激光雷达测量精度的因素探讨

激光雷达测量中,除要求知道目标的位置信息外更强调了解目标的散射强度信息,正是它包含着目标的物理特征,因此要求精确测量散射回波强度随距离的变化关系.我们对系统的线性、动态范围、测量精度有较高的要求,所以克服各种干扰、提高测量精度是激光雷达测控系统的首要任务.作者总结了激光雷达研究的实际经验,对如何选择和合理使用数据采集卡、解决测量信号基线偏移问题、避免近场大信号等一些重要问题进行了讨论.     

非平衡干涉检测光纤光栅高频振动传感研究

采用非平衡Mach Zender干涉仪检测光纤光栅高频振动传感测量,通过工作点控制消除了随机相位变化和光源起伏的影响,实现了40kHz频率范围内振动信号的检测.     

OFDM-MIMO雷达低空目标探测性能研究

针对低空多径效应和地杂波复合作用导致的低空目标探测性能下降, 利用正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)-多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)雷达的空间和频率分集特性提高低空目标探测性能.在建立正交频分复用-线性调频发射信号模型、多径效应模型和基于对称阿尔法稳定分布的地杂波模型基础上, 得出了OFDM-MIMO雷达接收信号模型.采用匹配滤波器恢复发射-接收天线对信号, 通过接收信号融合实现参差补偿, 减小了接收信号能量的深度衰减和剧烈起伏.仿真算例表明OFDM-MIMO雷达能够有效减小回波信号剧烈起伏和杂波对目标探测的影响, 实现多径干扰和杂波背景下对低空目标的稳定探测.     

对距离-速度欺骗干扰的识别方法

首先介绍了距离-欺骗干扰的工作原理，利用干扰信号和目标回波的能量差别与起伏特性，以及多普勒频率的特性差异，提出了用于识别的特征因子，最后利用径向基网络进行识别分类。仿真结果表明，该方法有较高的识别率，切实可行。     

基于联合特征空间投影的SAR图像域杂波抑制

杂波抑制是实现地面慢速目标检测(GMTI,Ground Moving Target Indication)的前提条件.本文研究基于高分辨合成孔径雷达(SAR,Synthetic Aperture Radar)图像在杂波起伏时地面动目标检测问题.利用沿航迹(along-track)多幅SAR图像的相关性,提出一种基于广义特征分解的联合噪声子空间投影杂波相消算法.理论分析和仿真结果表明该算法在一定程度上能够有效抑制杂波内部起伏,并且对SAR图像配准误差具有稳健性.     

低信噪比下的一种信号检测方法

针对低信噪比情况下的信号检测问题,利用Morlet小波变换在时间、频率局部化信号的能力,提出了一种信号检测方法.运用该方法对雷达信号进行小波变换和三重自相关处理,由相关函数的峰值对目标信号进行检测.仿真结果表明,该方法能够有效地抑制噪声,实现目标信号检测和分析.     

基于GIS的青海广电资源管理系统的设计及优化

目前青海的广电资源管理系统存在多系统并存,数据、接口不统一等问题,系统中的信号覆盖监测模块还是基于传统的场强模型实现的,不能反映广播电视信号的真实地理分布。针对上述问题,提出了利用GIS管理广播电视资源的完整解决方案,并利用DEM和实测信号获取覆盖区域的改正参数曲面,对传统基于GIS方案的信号覆盖模型进行改进,结果表明新模型的监测精度提高了12%。该研究将为青海省广播电视资源的高效管理和规划提供重要的技术支持。     

激光近程探测中目标表面的散射特性

在激光引信中,脉冲激光对目标的探测与识别是激光引信近程探测技术中的一个关键技术点,而目标的表面反射特性对探测的影响是激光近程探测高效毁伤与精确打击目标的主要研究关键。目标的表面粗糙度以及附着物对激光回波信号的强弱影响较大,因此,需对激光近程探测过程中不同粗糙度目标表面所表现的反射特性进行研究。首先通过仿真得到回波信号模型,再进行不同粗糙度表面回波功率实验对仿真结果进行验证。实验选用不同表面粗糙度的靶板,并采用了改变角度、改变距离并同时改变角度和距离的模式来观测得到的电压曲线,获得最终结果。     

一种基于小波包变换的海面慢速小目标检测方法

研究了一种基于小波包变换的海杂波背景下的慢速小目标检测方法,并利用在实测海杂波数据中叠加慢速目标信号的方法对该检测方法进行了计算机仿真。仿真结果表明,与常规的动目标检测（MTD）方法相比,该方法能够以较高的检测能力对湮没在海杂波背景中的弱小目标信号进行检测。     

混沌调频雷达成像仿真

混沌调频信号类似随机信号,具有较强的抗干扰性能(ECCM)。为了提高成像雷达的抗干扰性能,该文把混沌调频信号用于成像雷达系统,使用n-Way Bernoulli映射产生混沌序列,用该混沌序列进行频率调制得到的信号具有良好的自相关特性,不但可以获得高分辨率雷达图像,还使雷达波形难于辨识。该文分析了信号模型,对点目标进行了仿真,分析了脉冲压缩波形的旁瓣特性。结果表明,混沌调频信号用于成像雷达系统可获得比较理想的点目标图像,在成像雷达系统中有良好的应用前景。     

一种基于起伏地形与辐射电场分布相似性的指纹辅助定位方法仿真研究

在使用基于接收信号强度指示器（received signal strength indicator, RSSI）的指纹定位的过程中,通常要在离线阶段构建它的场强地图. 然而,在构建场强地图时,山区地形的复杂性常常导致我们难以确定测量区域的位置. 针对如何定位这些缺少位置信息的测量区域问题,文中提出了一种基于起伏地形与辐射电场分布相似性的定位方法. 该方法利用电场场值在发射源附近快速衰减的变化趋势与地形起伏高度降落的变化趋势相近,以及辐射电场的干涉条纹形状与地形轮廓相似这两种规律,以二维相关系数表征二者相似度,运用模板匹配算法,有效确定了测量区域在地理环境中的位置. 以二维随机粗糙面模拟起伏地形,通过地形中不同位置、不同大小的模板区域、不同发射天线高度和不同地形地貌下的多角度仿真实验,以重叠率作为性能评价指标,验证了方法的有效性.     

Throughput and error probability improvement in downlink communication based on MIMO-NOMA using reconfigurable intelligent surface (RIS)

The user far from the base station (BS) can decode the signal via direct transmission or a relay network, but it cannot achieve higher throughput because of its high error probability. The MIMO-NOMA-Relay networks are replaced by MIMO-NOMA-RIS to achieve higher throughput in the proposal. The MIMO-NOMA-RIS sends a superimposed signal to the receiver using a multiple RIS beam scanning algorithm. They can improve the strength of the signal as well as improve the throughput and reduce the probability of error. As more reflecting surface area increases, the strength of the beam-forming signal also increases, which means that the user could receive more signal strength than the direct transmission, amplify and forward (A&F) relay network. In multi-user case, use the max–min power control algorithm (MMPCA) to allocate optimum power to a weaker channel strength user and achieve an optimum result. Method 1 used a single user with RIS to find the system equations. In both single-user and multi-user scenarios, we use MIMO-NOMA-RIS. Our proposed method's complexity is low because of its simplicity. In our proposed method, the MMPCA is used for optimum power allocation, and the resulting non-convex function is converted into a convex one by using successive convex approximations. The result section shows that the RIS achieved the highest throughput and the lowest probability of error.     

利用压缩感知与多边测量技术的无线传感器网络定位算法

针对传统无线定位算法的缺点,该文提出了运用接收信号强度参数,将压缩感知技术和多边测量方法相结合的无线传感器网络定位方法。首先将基于网格的目标定位问题转化为压缩感知问题,判断目标是否位于网格中心。对于目标不在网格中心的情况,再用多边测量方法进行目标的精定位,并采用了基于接收信号强度的基站选择策略克服环境因素对定位算法的影响。与传统压缩感知方法相比,该文算法克服了未知目标只能在网格中心定位的局限性,降低了算法的复杂度,拓宽了算法的应用领域。仿真结果表明:与现有定位算法相比,该文算法在定位性能和算法复杂度上都体现了巨大优势。