复杂地形中的电波传播损耗预测研究

远距离不规则复杂地形中,电波传播损耗计算精度较低,对此,文中提出了一种基于地理信息系统并根 据实际地形提高电波传播损耗计算精度的算法模型,构建了可视化的软件显示平台。首先,根据国际电信联盟(ITUR) 的P 系列电波传播建议书,结合实际地理信息情况获取了地形和环境因子的数据。然后,通过数字地图模型,针对 传播路径上各种不同地形区域,分别建立传播模型来计算电波传播损耗,并完成仿真计算界面的设计和实现。最后,给 定收发天线高度和频率,依据实际地形,建立完整的电波传播模型进行仿真实验。结果表明,该算法模型不仅能得到传 播路径上每一个点的损耗,而且与传统的Hata 模型对比,该算法在不同区域和地形中敏感度更高,可以有效提升传播 损耗计算精度,更适用于计算实际地形中远距离不规则复杂地形下的电波传播损耗,帮助改善通信质量。     

高度图在Unity3D地形建模中的应用研究与分析

随着Unity3D技术的发展,在系统建模仿真领域已经得到了广泛应用,但基于Unity3D平台工具进行地形建模较为困难,本文对高度图在Unity3D地形建模应用进行了研究分析,总结出了一种较为简单的地形建模方式。     

“数字信号处理”测角与测距实验设计

“数字信号处理”课程的理论性强、公式繁琐,课程实验设计有助于提升学生对抽象理论的理解。针对目前课程实验与实际工程问题联系性不强,本文设计了基于Matlab仿真平台的声源方位角估计与探地雷达地表探测实验。实验内容涵盖信号卷积与相关、频谱分析以及快速傅里叶变换等重要基础知识。实验效果表明学生加深了对基本理论知识的理解,提高了理论联系实际和解决复杂工程问题的能力。     

基于改进地形重构的SSPE传播预测方法

针对复杂环境下电波传播预测分析难的问题,提出了一种基于地形重构的分步抛物方程(split-step parabolic equation, SSPE)传播预测方法. 该方法采用具有广角传播因子且步长可变的双向SSPE解法,并利用基于改进地形重构的SSPE传播预测方法对真实地形的电波传播特性进行仿真分析和试验验证. 与现有的电波传播预测方法相比,该方法结合了真实地形,通过改进重构算法对地形建模效果进行完善,并利用变步长双向SSPE解法进行传播损耗的预测. 仿真试验结果表明,此预测方法6 dB以内的精度满足了高精度电波传播模型的要求,表明该方法具有实际意义与推广价值.     

随机波束研究超宽带室内多径信道特性

从随机桥过程出发引入随机波束概念,使用随机波束研究超宽带（UWB）室内多径信道的传播特性.将UWB信号多径传播轨迹视作随机过程的样本,得到建模多径信道传播特性的随机波束.使用随机波束构建UWB信道的多径传播模型,并给出使用随机波束方法分析UWB室内多径信道特性的算法.使用该信道模型对实际传播环境进行仿真分析,并与其它建模UWB多径信道的方法进行了比较.仿真得到的UWB信道的功率延迟分布特性与实验测量的结果非常一致,证明此方法的有效性.     

基于参数化的防空武器平台系统仿真建模技术

针对防空武器平台仿真系统快速、高效建模需求,从多学科领域功能模型划分角度出发研究其仿真系统建模技术,建立了合理的领域功能模型划分框架及自底向上的系统多层建模结构;在此基础上结合多粒度参数化建模技术研究了通用领域功能模型建立方法。最后通过对某典型防空武器平台仿真系统的建模验证了该建模技术的有效性和可行性。     

基于三维虚拟VR技术的景观规划系统设计

为了获取生动、可视化的景观规划方案,设计基于三维虚拟VR技术的景观规划系统。主要从三维景观建模与虚拟VR技术两方面展开虚拟景观规划,构建景观三维模型时,利用点云数据在3ds MAX中构建三维建筑、道路模型,通过缩放、修改模型方式优化虚拟景观场景;设计VR虚拟景观仿真支撑平台时,在VR场景编辑模块中编辑景观虚拟场景,仿真核心工作模块负责地形、流体、阳光雨雪模拟特效,最后采用建模及输出模块输出虚拟景观规划结果。由仿真实验结果得出,该系统可根据地形坡度规划合理的景观数量,处理三维点云数据准确率高达99%,是一种满意度较高的景观规划系统。     

战场复杂电磁环境频谱管理仿真技术

基于频谱管理仿真平台,介绍战场复杂电磁环境建模方法,构建基础电磁计算环境,建立台站模型以及不同传输手段的传播模型,实现系统级及设备级的仿真。对系统的抗干扰技术和电磁兼容性等进行仿真计算,实现覆盖计算、干扰分析、无线电计算及频率指配,检验系统抗干扰能力和电磁兼容能力,为科学合理地规划和使用频谱资源提供依据。     

舰船识别在UUV电子侦察作战中应用

水下无人航行器（UUV）在电子侦察作战中对舰船目标的快速识别有助于掌握战场态势、获取战场主动权,智能化UUV将在海战中扮演更加重要的角色。为了提高UUV的目标识别侦察能力,充分利用其无人、无声、无形等作战优势,发挥非对称作战能力。将具有实时检测、目标识别准确率高并对UUV计算性能要求不高的YOLOv3算法搭载于UUV中,并将YOLOv3算法网络结构进行微调,针对舰船目标特点进一步优化网络模型提高识别能力,并应用于UUV对舰船目标识别侦察,将会大大提高UUV电子侦察作战能力。将模型经过训练优化并在公开舰船数据集上测试,得到有效的舰船目标识别模型,针对多种复杂环境下的目标识别准确率为92.76%。实验数据表明,该模型应用于UUV电子侦察作战检测与识别舰船目标具有显著优势。     

电波传播抛物方程模型在航空通信中的应用

针对航空通信中电波传播损耗预测需要满足精确性、实时性及复杂环境适应性的要求,在分析电波传播损耗对航空通信系统作用范围的影响基础上,采用抛物方程模型研究了航空通信中电波在空间区域的传播特性。该模型利用分步傅里叶算法实现快速求解,采用边界平移法处理复杂地形边界,并通过非均匀网格技术提高空间任意一点的场强计算精度,从而改善了复杂环境下电波传播损耗预测的精确性和实时性。将该模型应用于真实地形环境下的航空通信仿真算例中,仿真结果表明：该模型能有效预测复杂环境下电波的传播损耗,评估在正常通信条件下飞行器的飞行范围、最大飞行距离以及最低飞行高度等性能。     

传输线端接复杂电路的电磁耦合时域分析方法

该文基于时域有限差分(FDTD)方法和传输线方程,结合Ngspice软件,提出一种高效的时域混合算法,能够快速模拟空间电磁场作用传输线端接复杂电路的电磁耦合问题。该算法的优势在于实现了空间电磁场辐射与端接复杂电路瞬态响应的协同计算,且避免了对传输线和复杂电路结构的直接建模。首先,将复杂电路通过传输线的特性阻抗进行等效,采用FDTD方法结合传输线方程,求解得到特性阻抗上的入射电流响应。然后,在每个时间步上,将该电流引入复杂电路作为激励源,联合电路模型建立网表文件。最后,使用Ngspice软件读取网表文件,并仿真得到电路各元件上的瞬态响应。通过相应计算实例的数值模拟,与电磁场仿真软件CST的计算结果以及耗用内存和时间进行对比,验证了算法的正确性和高效性。     

基于激光与望远光瞳结合的星间基线指向测量方法

为解决编队小卫星星间基线指向的测量问题,提出了一种以激光与望远光瞳相结合的星间指向测量方法。建立了以迪卡尔坐标系为基准的星间基线指向测量模型,通过分析待测小卫星相对于基准小卫星空间位置发生改变时,待测小卫星特征点在基准小卫星上投影的改变规律,采用在待测卫星上放置一组空间阵列角锥棱镜的测量方案。对运行于不同半径轨道上的两颗小卫星之间的基线测量进行了仿真,最后通过实验对本文提出的方法进行了验证。实验结果表明,本方法可以实现对星间基线指向的测量,其测量结果的扩展不确定度为7.4′(k=2)。     

多波段全极化微波散射计系统的设计与分析

基于先进的矢量网络分析仪，组建了一套用于地物后向散射特性测量的多波段（2－18GHZ）全极化散射计系统，本文对系统的硬件组成及软件设计给出了详细的介绍和分析，并根据绝对校准实验和实际测试结果对该系统的性能予以讨论。综合分析表明，利用矢量网络分析仪的时域门功能，合理选择设置参数，可实现地物散射系数的精确测量。     

基于超声波风速风向测速算法研究

超声波在空气中传播时,顺风与逆风时会存在一个速度差。在同等声程下,通常测量风速的方法是相关法和相位差测量方法。该文通过比较两种方法的优缺点,提出了一种新的改进算法来测风速,将相关法和相位差算法结合,并通过仿真来验证算法优越性。     

移动声源运动轨迹测定方法研究

建立了测定移动声源运动轨迹的时间窗测定模型,给出了当声源信号为单一频率正弦信号时的声源运动轨迹计算方法,并利用MATLAB对时间窗测定模型进行仿真,仿真结果显示该模型可以很好的测定移动声源的运动轨迹,进而给出不同的模型参数对测定结果的影响曲线。最后分析了时间窗模型的实时性,得出该模型满足实时性要求。     

基于信号弹高度测量方法

针对现有信号弹高度测量方法测量方案复杂,对操作人员在技术方面的要求较高,实验设备价格也比较昂贵等问题,提出基于声光特性的信号弹高度测量方法。该方法利用信号弹发射产生的声、光信号在空气中传播速度相差较大的特性。可根据信号弹在最高点处声光到达传感器的时间差进行测量。实验和仿真表明：它的操作简单,成本低廉,运行稳定,性能可靠,适用于信号弹高度的测量。     

Adaptive optimization of a time-sharing system's performance

The complex task of managing a virtual memory multiprogramming system is considered as one which can be achieved by allowing the operating system to make use of measurement data gathered on-line in the scheduling decisions it has to make. System performance optimization is achieved by continuous monitoring of critical system parameters and workload characteristics and by use of this information in a real-time adaptive feedback control policy. As a specific application of this approach, the maximization of system throughput by the regulation of the degree of multiprogramming in a virtual memory system is examined. The specific form of this performance measure as a function of the number of active processes sharing main memory is used in the design of an adaptive and statistical maximum-seeking algorithm designed to respond to abrupt changes in program locality. The data gathering and smoothing procedures and the optimization policy are then implemented in a simulator of a virtual memory time-sharing system and evaluated in simulation runs with a random and time-varying workload. These experiments are used to tune the various parameters of the algorithm and to demonstrate its ability to maintain the system at an optimal level of performance. Statistical confidence intervals for these simulation runs are given in order to provide a measure of significance to the experiments.     

Low-Power Testing of Losses in Millimeter-Wave Transmission Lines for High-Power Applications

We report the measurement of small losses in transmission line (TL) components intended for high-power millimeter-wave applications. Measurements were made using two different low-power techniques: a coherent technique using a vector network analyzer (VNA) and an incoherent technique using a radiometer. The measured loss in a 140 GHz 12.7 mm diameter TL system, consisting of 1.7 m of circular corrugated waveguide and three miter bends, is dominated by the miter bend loss. The measured loss was 0.3?±?0.1 dB per miter bend using a VNA; and 0.22?±?0.1 dB per miter bend using a radiometer. Good agreement between the two measurement techniques implies that both are useful for measuring small losses. To verify the methodology, the VNA technique was employed to measure the extremely small transmission loss in a 170 GHz ITER prototype TL system consisting of three lengths of 1 m, 63.5 mm diameter, circular corrugated waveguide and two miter bends. The measured loss of 0.05?±?0.02 dB per miter bend may be compared with the theoretical loss of 0.027 dB per miter bend. These results suggest that low-power testing of TL losses, utilizing a small, simple TL system and a VNA, is a reliable method for evaluating performance of low-loss millimeter-wave TL components intended for use in high-power applications.     

Optimisation of backscatter using the concept of complex characteristic polarisations

A remote sensing technique based upon the measurement of three complex reflection coefficients is shown to facilitate the characterisation of a scattering surface, such as terrain, as a function of the polarisation of the incident wave. An experimental microwave scatterometer is described, together with experimental results from terrain which suggest that optimum scattering conditions may be produced when the incident wave has an appropriate characterstic polarisation.     

基于调制度测量轮廓术的测量系统研究

调制度测量轮廓术可以实现对物体的垂直测量 ,特别适合于探测表面有高度剧烈变化或不连续区域的物体 ,研究实用的基于调制度测量轮廓术的测量系统对三维传感和机器视觉有重要意义。本文从调制度测量轮廓术的原理出发 ,分析了获取条纹调制度信息的原理 ,提出了两种易于实现仪器化的垂直扫描方法 ,提出了调制度测量轮廓术的实验系统设计方法和步骤 ,给出了模拟实验结果。本文的工作对调制度测量轮廓术的实验设计和实用化有重要的意义