平面左手结构色散与传播特性分析

采用时域有限差分方法研究了一种新型平面结构阵列在左手频带内的后向波传播特性与负折射特性,提出分析二维平面左手结构的新方法:基于单元结构的四端口网络参数进行Bloch分析,得出色散关系和Bloch阻抗;根据色散关系和Bloch阻抗分析相位与能量传播方向的关系,以确定出左右手特性频带.相比于以往单元结构分析方法,本文方法利于单元结构的灵活设计,能较好地考虑分布参数元件色散特性,能简便准确地判断出左右手特性频带,且能用于分析各向异性和有损耗结构.仿真分析结果验证了方法的有效性.     

基于协峭度张量的高光谱图像异常检测

高光谱图像中的异常像元往往具有在图像中出现的概率低和游离于背景数据云团之外的特点,如何“自动”确定这些异常像元是高光谱遥感图像处理中的一个重要研究方向。经典的高光谱异常检测方法一般从图像的统计特性入手,广泛应用的RXD异常检测算法通过计算图像的2阶统计特征,可以直接给出异常点的分布情况,算法复杂度低,但缺点是没有考虑到图像的高阶统计信息。基于独立成分分析的异常检测算法虽然考虑了高阶统计量对异常点的敏感性,但需要反复迭代提取异常成分后,再对提取后的成分进行异常检测。该文提出一种基于协峭度张量的异常检测算法,该算法不需要事先提取异常成分,可以直接对观测像元进行逐一检测,从而给出异常点的分布情况。基于模拟数据和真实数据的实验结果表明,该方法能够在检测出异常像元的同时更好地压制背景信息、减小虚警率,从而提高异常检测精度。     

基于幅相分离的属性散射中心参数估计新方法

利用属性散射中心(ASC)参数估计来识别目标上的散射结构是实现合成孔径雷达(SAR)自动目标体识别(ATR)的重要步骤。为提高属性散射中心参数估计的速度并抑制杂散影响,该文首先从图像中提取多个属性散射中心,然后分别估计各个属性散射中心的参数。为提高单个属性散射中心的参数估计速率,考虑到其幅度和相位相关参数可分离,该文提出幅度相位分离的属性散射中心参数估计思想,与传统方法相比,该思想使参数估计算法复杂度和参数估计时间降低了1个数量级。引入迭代半阈值(IHT)算法提高参数估计精度。根据各个属性散射中心的参数估计结果可识别目标上各种散射结构并确定其在目标上的位置分布。仿真数据、实测数据以及MSTAR数据集得到的参数估计的高效性和高准确性,验证了该文所提方法的有效性。      

一种用于准单站配置的步进频探地雷达建模方法

探地雷达是一种被广泛使用的无损检测技术。利用探地雷达对分层媒质进行全波反演时,构建精确的探地雷达正演模型具有十分重要的意义。该文提出一种可用于准单站配置的步进频探地雷达的建模方法。在该模型中,探地雷达系统及其与分层媒质间的相互作用被表示成线性方程,天线对雷达信号的影响被表示为只与频率有关的传输函数。为验证模型准确性,该文在实验室条件下搭建了准单站配置的步进频探地雷达系统,并对已知厚度的石膏板和木板的雷达测量信号进行全波反演。反演结果表明:石膏板和木板的厚度估计误差均不超过0.3 mm,验证了所提出的正演模型具有高准确度。利用石膏板和木板搭建分层模型,该文进一步比较了准单站配置和单站配置步进频探地雷达系统对介电常数差异较小的分层媒质的反演性能。实验结果表明:准单站配置探地雷达能获得更精确的反演参数。通过对分界面反射信号的信噪比估计可知,准单站配置比单站配置探地雷达系统能获得高出约10 dB的信噪比,因此具有更好的反演性能。      

基于去调频接收技术的微波光子双波段线性调频连续波雷达

该文提出一种基于光子辅助去调频接收技术的双波段线性调频连续波雷达方案,该双波段雷达接收机基于平行架构光子混频器,能够利用同一套硬件设备同时接收双波段雷达的回波信号。接收机中使用一个双偏振正交相移键控(DP-QPSK)调制器,工作中将双波段雷达的两组参考信号和回波信号通过DP-QPSK调制器调制到正交偏振的光载波上,调制后的双带光回波和参考信号经过放大和滤波后,输入到偏振解复用相干接收机中进行光子辅助去调频处理。在发射机端,对于具有更高频率和带宽的发射信号,采用包含延时功能的光子倍频信号产生技术,产生参考信号与发射信号的同时,将发射信号延时,使得在接收机端对相同距离目标的双带回波信号去调频得到的中频信号可在频域分离。实验中通过逆合成孔径雷达成像实验评估了该双波段雷达系统的性能,该双波段雷达系统工作在C波段和Ku波段,发射信号带宽分别为1 GHz和2 GHz,接收机模拟-数字转换器的采样率为100 MSa/s。实验结果证明微波光子技术能为双波段线性调频连续波雷达提供有效的实现方案。      

基于多输入多输出合成孔径雷达的二维混合基线抗欺骗干扰方法

针对距离延时和方位多普勒频率调制两类合成孔径雷达(SAR)欺骗干扰问题,该文提出一种基于多输入多输出合成孔径雷达(MIMO-SAR)的2维混合基线抗欺骗干扰方法。该方法采用基于MIMO-SAR的相位编码方案,使得多通道信号正交,利用多维相位信息识别欺骗干扰,通过相位补偿抑制干扰目标,从而提升雷达抗欺骗干扰能力。该文采用雷达抗干扰改善因子进行定量效果评估,在平台空间受限的条件下,该文方法比传统单发多收系统的雷达抗干扰改善因子提升3倍。仿真实验结果证明了该方法的有效性与正确性。      

低热梯度导向的三维FPGA互连通道网络架构研究

该文针对3维FPGA (3D FPGA)芯片存在的散热问题,提出具有低热梯度特征的互连网络通道结构,力图解决传统FPGA匀称互连通道设计在芯片堆叠实现上产生的温度非平衡现象。该文建立了3D FPGA的热阻网络模型;对不同类型的通道线对3D FPGA的热分布影响进行了理论分析和热仿真;提出了垂直方向通道网络非均匀分布的3D FPGA通道结构,实验表明,与给定传统FPGA互连通道结构相比,采用所提方法实现的3D FPGA设计架构能够降低76.8%的层间最高温度梯度,10.4%的层内温度梯度。     

基于马尔科夫分割的单极化SAR数据洪涝水体检测方法

我国是个洪涝灾害多发的国家,每年7月、8月份洪涝灾害时常发生。因此,实现洪涝受灾区域的水体快速检测对灾害救援和评估具有重要的意义。高分3号SAR卫星数据采用主动式对地观测技术,全天时、全天候成像的特点在洪涝减灾应用中具有明显的优势。以湖南省洪涝灾害区域快速检测为目的,该文提出基于高分3号单极化SAR数据的洪涝区域水体快速检测方法,包括SAR预处理,顾及SAR分布特性且保边缘的马尔科夫模型洪涝水体提取,基于SAR几何构象模型的阴影虚警干扰去除等步骤,并利用人工检测结果进行相对精度评价。测试结果表明,所提方法可以实现洪涝受灾区域的快速、精确提取。     

基于回波序列最小二乘拟合的高分辨率SAR运动目标速度估计

运动目标速度估计是机载单天线高分辨率合成孔径雷达(SAR)实现运动目标成像和定位的关键环节。针对现有方法运算量大、易受距离徙动干扰等缺点,该文提出一种基于回波序列最小二乘拟合的速度估计方法。利用该方法,首先通过包络相关提取相邻回波序列的距离变化量,然后对其做最小二乘线性拟合,目标的距离向速度和方位向速度可由拟合系数计算得到。与传统方法相比,该方法不仅计算量小,而且无须先做距离徙动校正(RCMC)。该文给出了新方法的数学模型和参数选取原则,分析了该方法的估计精度、计算量和适用条件,并通过仿真和实际数据处理验证了该方法的有效性。     

分布式损耗加载和导引中心调节对TE11模工作回旋行波管稳定性影响的多模稳态分析

该文利用多模稳态非线性理论,研究损耗材料加载和导引中心半径调节对回旋行波管稳定性改善的效果。结果表明,随着损耗材料电导率的减小返波振荡强度逐渐减小直至完全消失,同时工作模式输出功率显著增大;适当增大导引中心半径后,完全抑制返波振荡需要的损耗更小,可以减轻热损耗散热的困难,同时还能减小管子输出性能对电导率变化的敏感性。