海面电磁散射的时空统计特性研究

高分辨率雷达的发展使海杂波理论精确建模变得非常迫切。杂波时空序列在时间维和空间维同时满足复合K分布。为了简化统计建模的参数估计,文章研究了统计参数随仿真面积大小的变化规律,为不同分辨率下的杂波建模提供理论依据。     

风速、入射角对海面谐振散射的影响

根据微扰法研究波散射,在谐振散射模型基础上导出布拉格散射系数,并分析海表面波对散射系数的影响.考虑海表面斜度的变化,对谐振散射系数进行修正,得出修正后的散射系数,发现散射系数的修正值受海面高度起伏均方根的影响,计算得出海面高度起伏均方根与风速的关系.在30 m深度海域进行试验,入射波角度分别为35°、45°和55°情况...     

空间相关性对水声多输入多输出系统信道容量的影响

通过三维多径相关模型,以垂直收发阵为例研究了信道参数如声线角度扩展范围、到达方向和收发阵元间距对水声MIMO信道容量的影响。如果考虑静止的收发阵,且不考虑信道中散射体的运动时,MIMO系统的信道容量由收发阵元信号的空间相关性决定,当空间相关性较小时,增加收发阵元数可以带来较大的信道容量增益,而当空间相关性较大时,随着收发阵元数的增加信道容量将趋于饱和。     

提高MIMO系统容量的检测算法研究

为了满足通信容量的需求，在发射端和接收端设置多元素天线阵列构成多输入多输出系统，可以显著提高频谱的利用率，基于贝尔实验室提出的非线性迫零检测算法，提出了反向迫零检测算法．理论和仿真证明，在相同信噪比条件下，反向迫零检测算法获得的系统容量高于非线性迫零检测以及线性迫零检测算法．与奇异值分解算法相比，该算法虽然得到的系统容量有所减小，但是由于所需的运算量相对较小，因而易于实现．     

MIMO(Multiple Input-Multiple Output)信道的容量

MIMO(Multiple Input-Wultiple Output)技术通过在无线通信系统的收发端都使用多天线,充分开发空间资源,提高了信号的传输速率和频谱利用率.通过空时技术处理信号,MIMO技术能够在不增加系统带宽的条件下克服多径衰落,有效的增加信道容量.     

基于小波分析的近岸海面风场反演研究

提出了利用小波变换多尺度分析合成孔径雷达(SAR)影像获取海面风向信息并结合岛礁、船舶等物体背风面形成的风阴影进行风向模糊剔除的近岸海面风场反演算法.与二维傅里叶变换谱分析方法得到的风向反演结果相比,小波分析法可充分发掘不同尺度影像中包含的风向信息,降低了对影像周期性线性纹理特征的依赖,提高了风场反演的分辨率和精度.由...     

基于板材超声散射方法的研究

对于板材焊接接头常用的超声检测方法是脉冲反射法,而超声反射法对于一些垂直于入射面的面状缺陷难于检出,并且上下表面的缺陷有一定的盲区。基于这些局限性,研究超声散射法能够很好的解决。由于超声束近似球面散射,提出一种散射模型为斜发直收同侧。试验证明,采用这种方法能够容易识别垂直于入射面的面状缺陷。     

用SeaWinds散射计数据反演海面风矢量的神经网络模型

针对构建用SeaWinds散射计数据反演海面风矢量的神经网络模型所面临的主要问题,结合SeaWinds散射计的几何观测特征,提出了适合SeaWinds散射计旋转圆锥扫描方式的先风向后风速的两步神经网络反演模型及相应算法,并采用两组不同的L2A和相应L2B数据及浮标数据对该神经网络反演模型进行了初步验证。实验结果证明了该神经网络反演模型的可行性。与最大似然估计（MLE）反演方法相比,该神经网络反演模型在能够保证反演精度的情况下,运行效率提高了约5倍,从而为海面风矢量的实时反演提供了可能性。     

含水量及相关散射对气凝胶辐射传热的影响

将分层颗粒的米氏散射理论应用于气凝胶体系,计算含水气凝胶的消光系数,并考虑气凝胶中的相关散射,使用几种已有模型对计算结果进行修正。计算结果与实验数据对比表明,考虑气凝胶含水对计算结果有所改进,而引入相关散射后计算结果改进不明显。     

动态光散射检测的互信息函数分析方法

互信息函数反映的是系统中的非线性关联,是将线性的关联函数对非线性系统的一种推广,动态光散射领域目前未见到用计算互信息函数进行分析的报道.本文中通过计算互信息函数,对动态光散射检测电机转速的时间序列进行分析,研究表明,互信息函数法能准确地测出电机转速.同时,由于互信息函数自身的优点--能实际地反映出数据之间的相互关联,因此,与自相关函数法比较,互信息函数法反映出了更多的动力学信息.目前正在把互信息函数分析法用于检测颗粒粒径的实验当中.希望利用互信息函数分析的方法,在动态光散射检测颗粒粒径的实验当中得到更多的动力学信息.并进一步应用于纳米颗粒粒径的动态光散射检测中.     

一种低复杂度的正交频分复用水声信道估计方法

高可靠性、低复杂度的信道估计是实现正交频分复用(OFDM)数据通信的必要前提。由于水声信道是时间、频率高度散射的信道,传统的基于维纳滤波的信道估计复杂度过高,参考无线信道的广义平稳非相关散射(WSSUS)模型,本文提出了一种基于最小均方误差(MMSE)准则的低复杂度OFDM水声信道估计方案,其运算复杂度明显降低,并被实际实验证明是可行、有效的。     

水声信道的研究与仿真

文中提出的时变多径水声信道模型基本上实现了对海洋水声信道的模拟,在一定程度上反映了海洋介质的物理特性：对Rayleigh衰落模型的仿真,反映了海洋介质的不均匀性以及信号在水声信道中传输的时变特性。每种信道模型都是对真实信道的近似模拟,必然有其适用的范围,要建立更加完善的信道模型还需要对更复杂的环境参数和信号的多径时变特性做进一步研究。     

基于卡尔曼滤波的时变水声信道估计

为了能同时利用时变水声信道的簇状稀疏特性和时间相关性,构造了一种时变水声信道模型,并基于该模型对传统的卡尔曼滤波压缩感知算法进行改进。该方法主要利用前一时刻估计的信道状态响应来确定当前时刻信道的候选支撑集,并以此构造时变水声信道的状态转移方程。通过卡尔曼滤波迭代的方法计算候选支撑集上的系数,最后通过阈值法滤除误差原子。仿真结果表明：该方法能有效地利用水声信道间的时间相关性来提高信道估计的性能,同时由于水声信道存在簇状稀疏特性,因此经该方法也具有一定的鲁棒性。     

MIMO水声通信中的空时分组扩展编码方案探讨

采用多输入多输出（MIMO）结构和空时编码可以使水声通信系统获得分集增益,改善系统性能。针对水声信道中的频率选择性衰落,研究了一种用于MIMO水声通信系统的空时分组扩展编码方案（STBSC）,利用正交扩频编码克服了水声信道中多径干扰对空时分组编码（STBC）信号正交性的破坏。给出了方案的系统模型和实现框图,采用MIMO水声模型对方案的性能进行了仿真。仿真结果表明,STBSC方案在多径水声信道中可以得到完全发射分集。最后介绍了方案的水库试验,试验结果表明了方案的有效性。     

一种改进LS信道估计算法在稀疏多径水声信道中的应用

为了消除水声正交频分复用调制(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)系统中噪声对稀疏多径信道估计的影响,提出了一种改进的最小二乘(Least-Square,LS)信道估计算法。该方法在传统基于离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT)插值的信道估计结构上进行了改进,得到了基于阈值探测的DFT插值信道估计方法,该方法将小于阈值的时域信道响应置零,探测最有效信道抽头,有效消除噪声干扰的影响。仿真结果验证了DFT插值在稀疏多径水声信道估计中的实用性;得到了当循环前缀长度与信道长度越接近时信道估计性能(Bit Error Rate,BER)越好的结论;确定了在两种调制方式下算法的阈值系数范围;且该新算法与已有算法所需的信噪比可低约2 d B,解决了用循环前缀长度来近似信道真实长度的实际问题。     

基于压缩感知的OFDM水声通信信道二次估计算法

该文主要研究OFDM水声通信信道二次估计技术,针对传统信道二次估计算法跟踪估计缓慢时变水声信道存在误码遗传的缺点,提出了一种基于压缩感知的信道二次估计算法。该算法结合水声信道的稀疏特性,利用经过编码校验后的大多数可靠信息,二次匹配追踪信道频域响应,作为系统均衡器的反馈输入信息和次时段信道初始信息,有效地抑制了系统的误码遗传。通过Matlab仿真实验和水池试验,验证了基于压缩感知的信道二次估计算法的可靠性和高效性。     

单模压缩信道的纠缠辅助容量

用量子特性函数方法得到了纠缠辅助单模压缩信道在限定输入功率下的经典信息容量的表达式,并进行了数值分析.计算结果表明,信道压缩参数越大,其容量也越大.与没有纠缠辅助下的单模压缩信道的信道容量不同,在纠缠辅助下信道容量一般在信源为压缩态时达到,且此时信源与信道的压缩复参数的相角关系相差π.     

一般费米量子信道的经典容量

文章在费米子平均占据数受限的情况下 ,利用费米型量子高斯加性噪声的球谐函数展开方法 ,给出单模费米子在一般费米量子加性信道上传输经典信息的经典容量