双层频率选择表面电磁特性数值模拟研究

给出了一种分析有介质加载的不同栅格外形双层频率选择表面电磁特性的数值模拟方法.介质分离区内前向波和反向波分别关于相应的频率选择表面是周期的,确定了矢量传输及衰减模的表述形式.应用电磁场边界条件获得不同Floquet模系数的矩阵表达式,推导出一组耦合的积分方程,利用矩量法求解得到结构的电磁散射特性.模拟结果表明,由于层间介质内电磁场衰减模的耦合,双层FSS结构的电磁传输特性较单层有很大的改善.     

声表延迟线仿真算法与版图的自动化设计

针对单向单相换能器(SPUDT)结构声表面波延迟线,编写了一款进行分析和制作的软件.分析过程为把SPUDT结构换能器看成若干叉指单元组成的网络,根据耦合模(COM)理论并结合等效电路模型得到换能器的混合P矩阵,进而得到器件的频响.同时制作了友好的人机交互界面,能对所设计的器件参数进行修改,并自动生成版图.模拟计算与试验测试结果相符.     

太赫兹量子级联激光器有源区有限元模拟

采用有限元分析法解决了太赫兹量子级联激光器(THz QCL)有源区模拟问题。由于InP基差频THz QCL有源区为千层纳米结构,无法拆分实验探索,因此模拟分析显得尤为必要。首先列出有源区量子结构的薛定谔方程,而后采用Galerkin有限元法改写薛定谔方程,再根据连续性和边界条件,得到本征值矩阵方程,最后采用Matlab写出运算程序求解本征值矩阵方程,求出波函数。针对不同有源区量子结构,设定材料、组分、厚度和周期数及外加偏压等参数,即可得到波函数模方、能级、频率和波长等模拟结果。选取InP基差频THz QCL结构进行验证,结果表明此模型切实可行,其拓展应用也可以解决GaAs THz QCL模拟问题。     

传输矩阵法求解长短周期级联光纤光栅传输谱

基于光纤光栅的模式耦合理论,用传输矩阵法对长短周期级联光纤光栅的传输谱特性进行分析。先由耦合模方程分别得到长周期光纤光栅(LPFG)、连接光纤段和短周期光纤光栅(FBG)的传输矩阵,然后将它们相乘得到总的传输矩阵,最后再结合边界条件求得长短周期级联光纤光栅(CLBG)的传输谱。进一步对CLBG的传输谱进行了数值模拟,并通过实验进行了验证。实验结果表明,CLBG的传输谱中出现了由纤芯模和包层模耦合形成的两个谐振峰,与模拟计算的结果一致,证明了传输矩阵法求解CLBG传输谱的可行性,为CLBG在多参量传感和测量领域的广泛应用提供了理论支持。     

长周期光纤光栅透射谱与结构参数关系的研究

采用光纤的3层模型,从模式理论和耦合理论出发,分析了长周期光纤光栅(LPG)一阶各次包层模和基模的耦合特性.通过分析指出,以往用来区分HF和EH模的2种方法是不等价的.利用传输矩阵法模拟均匀和非均匀情况下LPG的功率透射谱,分析光栅各结构参数对一阶低次包层模与基模耦合的影响.     

低损耗梳状声表面波延迟线的耦合模分析

梳状换能器可看成若干叉指单元电端并联,声端首尾串联而成的网络,采用单向结构可降低采用这种结构的声表面波延迟线的损耗。根据耦合模(COM)理论推导出整个换能器的混合矩阵(P矩阵)并结合等效电路模型得到了整个延迟线二端网络的导纳矩阵以及延迟线的幅频及相频响应。本方法能模拟指间反射、三次行程、指条寄生阻抗以及外围电路对器件的影响;理论模拟与实验结构吻合。     

超结构光纤Bragg光栅制作模型及其耦合模理论

从衍射光学角度出发，分析了超结构光纤Bragg光栅（SFBG）的制作理论模型，进而采用理想模展开的耦合模理论对SFBG的模场分布进行了分析，给出了SFBG的耦合模方程，并采用数值计算方法对其反射谱进行了计算机模拟。     

PMD的统计特性及其对光脉冲传播的影响

由耦合非线性薛定谔方程可以得出与光纤参数有关的琼斯矩阵。文章采用此法得到的琼斯矩阵法研究了一阶偏振模色散(PMD)的统计特性,并通过求解耦合非线性薛定谔方程仿真了PMD对于光脉冲传输的影响。     

偏振模色散的分析模型

当光纤通信系统单信道速率到40Gbit/s以上时，偏振模色散的影响已经成为严重影响系统性能的主要因素。对偏振模色散现象的研究通常可采用几种不同的分析模型：琼斯矩阵、斯托克斯空间、耦合非线性薛定谔方程；对这几种分析模型作了详细地介绍，进行了分析和比较，并对40Gbit／s光纤传输系统进行了数值模拟。     

多腔径向耦合输出系统的等效电路分析

多腔径向耦合构成的输出系统具有多个频率点(离散状态)的宽带特性,该文从等效电路的观点出发,给出了多腔径向耦合输出系统的等效电路,根据Kirchhoff定律建立了矩阵方程,导出阻抗矩阵,解出其系统的谐振频率,鉴于它的多模特点抽出它的典型状态推导出它的模式结构,揭示了径向耦合双腔的模式分布,反对称于轴向耦合双腔(双间隙腔),它是由2--2模构成。     

非零奇异值和频率的关系及其在信号分解中的应用

研究了Hankel矩阵方式下确定性信号的非零奇异值和信号所含频率数量之间的关系,发现只要矩阵维数大于信号中频率数量的二倍,此后不管维数再怎样增大,非零奇异值的数目始终维持为信号中频率数量的两倍不变.研究了非零奇异值和单个频率之间存在的对应关系,提出利用奇异值分解来分离单个的频率成分,发现了奇异值分解分离单个频率成分的条件,在这种条件下奇异值分解可以准确地分离出任何的单个频率成分.利用奇异值分解的这一特性对轴承振动信号进行特征提取,分离出了轴承各个振动频率清晰的时域波形,由此准确地揭示了轴承的实际振动状态.     

用于重频窄脉冲激光能量检测的峰值保持电路

设计一种峰值保持电路。可用于高重频、窄脉冲DPL激光的脉冲能量测量。该电路主要由电荷积分电路、低通滤波电路、峰值保持电路及时间延迟电路组成。给出典型的实验波形和测试结果。实验结果表明,电路的线性动态范围约140倍。使用该检测电路可有效降低后端A／D转换器的采样频率,减小数据量,增强电路的稳定性,降低系统成本。     

基于分峰思想的煤岩显微组分识别与统计分析

针对现有方法识别煤岩显微组分准确率低的问题,文中提出了一种基于分峰思想的煤岩显微组分识别与统计分析方法。文中从单颗粒角度确定各煤种的镜质组峰值偏移范围,并提出自适应寻峰算法选取煤岩颗粒的有效峰值点。在煤岩显微组分识别阶段设计多策略的分峰峰位识别算法将煤岩颗粒分类为需要分峰聚类的活惰结合颗粒和无需分峰的纯镜质组颗粒、惰质组颗粒和壳质组颗粒,确定需要分峰聚类煤岩颗粒的分峰峰位,然后基于分峰规则和统计学方法进行高斯拟合,分别确定壳质组阈值、镜质组阈值和惰质组阈值,完成各煤岩颗粒的聚类分割。实验结果表明,文中方法能够有效识别单个煤岩颗粒并实现显微组分含量的定量统计,准确率达到 96.85%,熵值最小低至 0.615 3,与传统方法相比准确性更高,具有较好的现实应用意义。     

窄脉冲峰值保持电路分析及设计

首先介绍了电压型和跨导型峰值保持电路的基本工作原理。利用Multisim9软件,对影响跨导型峰值保持电路精度的因素进行仿真分析,得出峰值保持电容的选取,对保持精度的影响较大。然后,给出电容容值选取的简化参考公式。最后通过实验,证明以MAX436为设计核心的跨导型峰值保持电路,具有较高的峰值保持精度。     

高重频激光地面足印探测器峰检电路的设计

设计了一款两级峰值检测电路,实现对上升沿为3 ns、脉宽为5 ns、下降沿为3 ns、重频为10 kHz的脉冲信号的峰值检测与保持,利用STM32单片机的模数转换器完成电压信号采集。给出以APD为光电探测器件的地面探测器系统的基本结构框图,利用探测器系统中的放大电路模块使接收激光脉冲宽度从1 ns展宽至5 ns,搭配峰值检测电路模块实现窄脉宽、高重频激光信号的检测与数据记录。利用信号源完成峰值检测电路部分的功能测试,使用重频为1 kHz、脉宽约为1 ns的激光器完成探测器系统整体的功能测试,实验证明此系统可以较好地检测并记录该激光信号的峰值。     

一种改进的谱峰跟踪运动补偿算法

针对步进频率信号成像过程中存在的多普勒敏感特性,介绍了常用的谱峰跟踪运动补偿法,在分析传统算法局限性的基础上,对其进行改进,将搜索到各距离像的谱峰间的距离与门限进行比较,以判断是否存在搜索有误或距离像折叠的情况。Monte-Carlo仿真实验表明,改进后的算法具有测速精度高,抗噪能力强,受距离像折叠的影响较小等优点。     

增加线性调频信号的主副瓣比

对于线性调频脉冲信号 ,设置一个称为湖明函数的幅度加权函数 ,以便进一步增加它的输出信号的主副瓣比 ,多普勒频率范围也拓宽许多。描述经湖明函数加权的线性调频信号的各基本性能 ,并与海明函数和泰勒函数加权的线性调频信号性能列表比较     

阵列测向中的精确高速并行谱峰搜索算法

概述了阵列测向中的MUSIC算法,分析了该算法在实现过程中各个步骤所占用总运行时间的比例关系,证明了谱峰搜索占用了MUSIC算法的绝大多数时间。提出了3种高效的谱峰搜索算法。根据仿真结论和硬件实测数据设计了应用流水线和数据交织处理并行技术的硬件实现体系结构。最后讨论了两种不同空间谱构造方法对波达方向估计精度的影响,并通过仿真进行了验证。     

用共有峰率和变异峰率双指标序列分析法分析百合的红外指纹图谱

利用共有峰率和变异峰率两个指标,以不同产地的百合样品的红外指纹图谱为标准,计算出10个样品之 间的共有峰率和变异峰率,建立了共有峰率和变异峰率双指标序列分析方法。结果表明,产地相近的L1与L2之间、L8与L7、 L3之间具有很高的共有峰率和很低的变异峰率;产地相近的另外几个区域的百合L9与L8、L5、L6之间和L10与L5之间的共 有峰率均≥80.0%,变异峰率均≤25.0%;产地相距较远的L1与L10、L6、L9、L3的共有峰率≤60.0%, 变异峰率≥15.8%。该方法比色谱鉴别法更加简便、快速,可以准确地区分不同产地的百合,也为中药质量评价 提供了一种新方法。     

基于小波包变换的信号谱峰检测算法

提出了一种新的基于小波包变换的信号谱峰检测算法,主要思想是利用小波包变换的特点,对信号功率谱进行平滑处理,突出谱峰的特征点（起点、顶点和终点）,然后对其进行三层小波包变换,提取相应细节系数的特征点来估计谱峰的起点、顶点和终点,从而完成谱峰的检测。该方法的特点是无需信号的任何先验信息,是一种盲处理算法。仿真结果表明,信噪比不低于5dB的情况下,信号特征点检测的归一化均方误差（NMME）低于6‰,其性能比传统基于差分的方法有明显的优势。