使用改进的Xdraw算法计算威胁源通视性

低空探测雷达探测范围较小,军用领域对其进行威胁范围分析时,常将雷达辐射传播特性近似为视线特性以提高分析效率,并运用通视性计算的方法进行分析处理。通视性计算问题是指计算已知观察点的可见区域集合的问题,常用算法有R3,PRVA,PREAI,R2,Xdraw等,这些算法计算量大,计算过程复杂,不能很好地满足军用领域对威胁分析的快速高效的要求。综合分析各种算法优缺点,选取并改进Xdraw算法,进一步提高运算效率。最后,在数字高程模型(DEM)的基础上,使用VC环境做验证仿真。仿真结果表明,改进的Xdraw算法在保证精度降低不大的同时,运算速率更快,说明改进的Xdraw算法计算威胁源通视性的可行性和高效性。     

移动基站电磁辐射对环境影响的建模仿真及分析研究

本文利用电磁波传播理论以及《辐射环境保护管理导则电磁辐射环境影响评价方法与标准》(HJ/T10.3——1996),建立了两个移动基站电磁辐射模型,以基站天线发射功率20w为例,分别计算出了符合国家一级标准的安全距离。将两个计算结果对比分析,我们得到当基站与测量点距离大于14.63m时,电磁辐射值符合《环境电磁波卫生标准》(GB9175——88)。根据理论模型作成专用于计算移动基站电磁辐射的软件,便于基站建设者使用。同时,依照理论数据对移动基站电磁辐射对传播环境的影响进行了分析,并给出一些建议。     

计算机视频电磁信息泄漏效应研究

基于计算机电磁辐射的实测结果，对计算机视频信号的电磁辐射机理进行建模，利用计算电磁学的方法计算了计算机视频信号的远场电磁辐射；提出了利用FDTD(时域有限差分)计算电磁辐射伴随的噪声衰落的方法，表述了随机噪声的时变和远场特性；最后针对具有20dB噪声的泄漏电磁波进行软件模拟处理，利用同步、滤波、锁相、识别和重构等技术获得了再现的文字图像，研究了电磁信息泄漏现象，讨论了有关的规律。     

人体电磁剂量学的发展与现状

人体电磁剂量学分理论剂量学和实验剂量学两部分。理论剂量学主要解决在电磁波照射下人体对电磁场能量的吸收及体内温度分布的理论分析和计算问题;实验剂量学是利用人体、等效人体模型或动物通过测量的方法来研究人体受电磁波辐射时对电磁场能量的吸收。本文主要结合西方国家制定电磁辐射安全标准的过程来讨论电磁剂量学的发展与现状。     

PC Cluster环境下基于多维数组的Data Cube算法

因为需要存取大量的数据，计算data cube要花费大量的时间和存储空间。本文研究了使用便宜的PC机群计算data cube的方法。我们使用多维数组作为存储结构，并将数组划分成若干个分片。对每个分片进行压缩以节约存储空间、减少存取时间和增量维护时间，分片被分布到不同的处理机。我们提出了一个新的流水线组织方法以及对分片建立索引的思想，大大减少了外排序的代价和存取磁盘的次数。实验结果表明我们的算法具有一定的伸缩性。     

FDTD法分析等离子体对通信信号的影响

介绍了时域有限差分(FDTD)算法的基本原理,对FDTD算法进行了理论研究和公式推导,建立等离子体的模型,并运用FDTD算法对等离子体和电磁波间的作用机理进行了数值计算。运用MATLAB软件对结果进行了仿真,分析了等离子频率、等离子数量和碰撞频率等重要参数对电磁波反射特性的影响,并由此可得计算结果与目前的解析法和WKB方法结果接近,具有很高的准确性。     

星载SAR工作模式反演方法研究

随着星载合成孔径雷达(SAR)在军事及民用领域的广泛应用,对于星载SAR的对抗也变得越来越重要。在对其截获信号及工作模式进行具体分析的基础上,给出星载SAR空间几何模型,构建并划分瞄准点或视角搜索域,计算搜索域对应的理论接收功率数组,得出其与地面接收站实际接收功率数组的误差平方和,搜索其最小值并进行迭代计算,从而比较精确地反演出星载SAR的观测模式及观测范围。计算机仿真结果证明了算法的正确性和有效性。     

三维FDTD中TF/SF边界的时域群速补偿法

TF／SF（Total Field／Scattered Field）法是FDTD（Finite-Difference Time—Domain）数值算法中引入平面波源的有效方法之一。本文对TF／SF法中的一维辅助渡源法进行改进，首先推导出三维FDTD网格内的电磁波传播群速和相速的近似解析解。为预测离散网格内电磁波传播提供理论基础；然后以此为依据，提出对一维辅助波源的时域群速补偿法。经过实际三维FDTD问题的数值模拟，证实了本文方法在保持一维辅助波源法高效简洁的同时，进一步减少了泄露误差，给FDTD计算散射问题提供了有力工具。     

基于最小通视高度的改进通视性算法

区域的通视问题是指已知视点、计算视点可视的地形表面区域集合的问题。目前常用的R2,R3,PRVA,PREAI,Xdraw等算法也都是针对该问题提出的,但是在实际应用中,特别是当观察目标为飞行器时,不仅需要知道区域地形表面的通视情况,还必须知道区域在任意高度层上的通视情况。针对此问题,在前人研究的基础上,改进出一种基于最小通视高度的通视性算法,在数字高程模型(DEM)的基础上,不仅能精确计算区域地形表面通视情况,对该区域上空任意高度的通视情况也能精确、快速地计算。最后,编程实现该算法,检验了该算法的可行性和精确性。     

部分极化电磁波的最佳接收

描述实际散射体散射特性的散射矩阵一般是时间的函数。因此,即使入射电磁波是完全极化电磁波,散射电磁波也不再是完全极化电磁波,而是部分极化电磁波。本文讨论了对部分极化电磁波的最佳接收问题,并给出计算天线接收功率的简化算法。     

蒸发波导条件下海上超视距通信距离研究

大气波导的存在对海上电磁波传播产生严重影响,蒸发波导因发生概率、波导高度等特殊性对舰载微波通信装备影响尤为突出。研究了蒸发波导特征及电磁波形成波导传播条件。利用抛物线方程分布傅里叶算法计算蒸发波导条件下电磁波传播损耗,提出了基于蒸发波导条件下海上超视距通信距离估算方法及计算流程。仿真分析不同波导高度电磁波传播损耗,验证了该方法的可行性。仿真结果表明蒸发波导条件下,可实现海上微波超视距通信,能够定量估算有效通信距离,通信距离可达上百公里。研究结论对指导舰载微波频段的通信应用具有重要意义。     

海浪对水下电磁波相移统计特性影响分析

讨论了海浪波动基本规律,分析了海浪波动对水下接收点电磁场相位的影响。理论推导表明,这种影响取决于海浪的波高和水下接收点的深度。海浪波动会造成电场相位波动。在近似正态分布的海浪作用下,水下电磁场相移呈现出对数正态分布的规律,水下接收点的平均深度主要影响相移的均值,浪高的标准差主要影响相移的标准差。海浪对相移特性的影响与电磁场频率有关。     

电磁波在等离子体中的传播衰减

针对通信黑障的问题,文中从电磁波在等离子体中的传播特性出发,利用Matlab数值仿真,研究不同电磁波频段,不同等离子体参数,包括等离子频率、碰撞频率、等离子温度、压强等对电磁波传播衰减的影响,以及外加磁场作用下,不同极化的电磁波在等离子体层的传播衰减特性。研究结果表明:外加磁场可明显降低圆极化电磁波衰减,并且当外加磁场满足一定条件,大于最小磁场强度时,电磁波衰减小于10 dB;且同等条件下右旋极化比左旋极化电磁波的衰减更小,为了获得较小的电磁波衰减,右旋极化电磁波所需的磁场强度也小于左旋极化。     

隐身目标的P 波段电磁散射特性仿真研究

介绍了敌方隐身目标的威胁、P 波段反隐身的基本原理及该频段电磁散射特性的研究现状,分析了基于快速多极子技术的全波数值仿真方法在隐身目标散射特性精确求解中的独特作用;阐释了基于快速多极子技术的全波数值仿真方案实施的矩量法原理、快速多极子技术、预处理算法及高效迭代求解技术,通过与标准体的测量结果对比,验证了仿真方案的可靠性及精度;利用文中提出的仿真框架对几种典型的隐身目标进行数值仿真,讨论了隐身目标在P 波段的电磁散射特性。     

金属雷电分流条对雷达罩电性能的影响分析

论文建立了天线罩分流条电磁传输研究模型,通过仿真和实验,对比分析了雷电分流条的电磁波传播特性,特别研究了中空十字型和十字型金属分流条的电磁波传输机理,以及金属分流条的材料、长度、宽度、厚度和电磁波不同入射方向对雷达罩电磁波传输性能的影响。研究结果表明:十字型金属雷电分流条对天线罩的电磁传输影响严重,而设计合理的中空十字金属分流条可以有效传输电磁波;另外,金属分流条的厚度和常用金属材料对电磁波传输影响不大,主要影响其导电能力和重量;在保证天线罩雷击安全的前提下,调整金属条长度可以使天线罩电性能达到最佳;金属条的宽度对电磁波传输性能影响明显,宽度越大,天线远场方向图主瓣增益越大;随着入射角的增大,方向图主瓣增益在减小,入射角超过30°时,雷电分流条对天线罩的电磁传输为负影响。     

脉冲波反射折射特性的分析计算

利用FDTD法和PML技术计算分析了平面分界面对脉冲波的反射和折射,充分而形象地描绘平面界面对脉冲波反射的时域过程。通过对折射波的分析获得下述结论：当入射角小于临界角时,折射波波前与几何光学原理一致,当入射角大于临界角时,沿界面传播的折射波不是慢波,而是以媒质Ⅱ的速度传播。所得结果有助于加深对脉冲波反射和折射性质的理解。     

海上对流层大气波导顶部电磁盲区研究

用射线追踪法, 分析了蒸发波导和表面波导顶部电磁盲区的分布特性.讨论了影响盲区面积大小的影响因素, 仿真结果表明:波导顶部盲区位置随天线高度增加而远离发射天线的位置, 随波导强度增大而接近发射天线位置; 而顶部盲区面积主要随波导顶高变化.从陷获射线数目来看, 表面波导对电波陷获能力要强于蒸发波导, 且两者均在波导层底部陷获效果最佳.最后给出了顶部盲区面积的近似计算式.     

瞬态电磁波对电子设备电缆的电磁耦合分析

瞬态电磁波对电子设备电缆的电磁耦合预测分析,是电子设备的电磁兼容性预测与分析的重要方面。提出了电磁场对电缆的电磁耦合模型,介绍了电磁耦合的数学计算公式,并对3种瞬态电磁脉冲对电缆的电磁耦合进行了预测分析,数值分析结果对有效抑制和减小电磁波对电缆的电磁干扰有一定的参考价值和指导意义。     

电磁波极化实验的改进

电磁波极化在通信、导航和雷达等方面有着重要应用,同时电磁波极化实验能帮助学生理解电磁波的极化。基于此,在现有电磁渡极化实验设备的基础上,我们可用万用表替代直流微安表,有效地观察到电磁波的圆极化和椭圆极化现象。本文利用Matlab语言实现了测量数据的可视化。     

针对电磁干扰的滤波技术

电磁干扰消除是信号采集中的一项重要技术。在介绍了陷滤波与独立量分析的理论基础上，详细讨论了利用陷滤波与独立分量分析对冲击波进行电磁干扰消除的方法，得出了实验结果并进行了比较。