北斗系统C频段导航信号的波形设计

在分析比较C频段和L频段信号传输特点的基础上,通过信号的兼容性、导航性能以及接收机实现复杂度约束条件的折中,提出基于椭圆球面波函数PSWF(Prolate Spheroidal Wave Functions)的C频段信号波形设计方案。仿真结果表明,基于PSWF的优化信号具有良好的带外抑制特性,满足C频段信号设计的严格兼容性约束要求,并具有优于传统BPSK调制的跟踪测距精度和抗多径性能。     

基于重构滤波的非正弦时域正交调制实现方法

为了降低非正弦时域正交调制的实现复杂度,提出了一种基于重构滤波理论的调制实现方法。将时限带通椭圆球面波函数的重构公式应用于调制中,能够实现可变采样速率调制,有效降低所需存储采样点的数量、提高系统的工作频率。给出了该方法的实现框图,并通过理论和仿真方法分析了重构信号的精度和系统调制的复杂度。结果表明,与传统方法相比,该方法能够降低调制的复杂度及对系统硬件资源的要求,灵活性高、易于实现。     

基于正交球面波源边界点法的声学灵敏度分析

提出采用正交球面波源边界点法作为声学灵敏度算法,计算空间任意点的声学量关于设计变量的灵敏度,克服基于边界元的声灵敏度分析中所固有的各阶奇异积分和非唯一性问题,降低数值处理难度和工作量.提出近场声全息与声学灵敏度的组合分析方法,利用声全息重建出表面法向振速及其导数,然后再进行灵敏度分析,解决表面声学量获取困难的问题.数值仿真的结果充分证明该声学灵敏度分析方法的正确性和可行性.     

论球面波波动方程

基于准确的有限变形力学理论,本文建立了无限弹性个介质中点爆作震源产生的球面波非线性波动议程,从而揭示了球面波的振幅和波形演化现象,研究揭示经典的球面波波动议程只对固定振幅相成立,即只描述了相的运行议程,其波速为相速度,本文以变参数外尔斯特拉斯双周期椭圆函给出精确叔动方程解析解,从理论上阐明了地震子波（雷克子波）演化的弹性动力学本质,对于用地震探方法解决生产勘探问题具有理论指导意义。     

球面波照射的双随机相位掩模光学图像加密

正的实函数图像通过双随机相位编码加密以后,在解密过程中,用光强探测器接收解密图像时,位于空域的第1块相位掩模不起密匙作用.针对这个缺点,在不增加系统元件的基础上,提出用球面波照射加密系统,并把待加密图像与第1块相位掩模分开.这样既能使第1块相位掩模起到密匙作用,其位置又能额外提供一重密匙.计算机仿真结果证明了其可行性.     

基于三值Walsh插值函数的PSWF重构方法

针对采用二值Walsh函数重构椭圆球面波函数(PSWF)精度不高的问题,通过理论分析的方式,将二值Walsh插值函数推广为三值Walsh插值函数,并依据其完备正交性,提出基于三值Walsh插值函数的PSWF重构方法。在此基础上,对运算量、信号精度、信号性能等进行数值分析。结果表明,相比于二值Walsh函数重构法,在运算量基本持平的基础上,提出的方法能够在相同采样点数量的情况下,使得时域重构信号的精度至少提升5个数量级,且时域正交性较好,频域能量聚集度也有1个数量级的提高。     

二层水平介质球面波正反演联用与震源定位

二层水平介质中原几何平均震源定位方法,无法直接确定震源的水平坐标,推广至任意水平层状介质时,包含震源深度的定位参数难以确定和修正,且难以确定震源所在层。根据将水平和铅垂坐标分离、并去根号的走时方程,反演出发震时刻,并合理修正,根据水平层状体系中球面波波阵面的正演方法,得到含震源空间坐标的非线性方程组,求解可得震源的水平和铅垂坐标。各种定位条件下的定位计算表明,正反演联合运用法的水平和铅垂坐标误差的较大值,均不大于几何平均法的震源深度计算误差,且正反演联用法比几何平均法更适合于深震源定位。对参数敏感性的分析表明,发震时刻对定位参数不敏感,震源位置误差对波速、波速比的敏感性介于几何平均法和经典线性法之间。正反演联用法不能改进几何平均法不适应较大水平竖直距离比和较大、较小埋深比的缺点,仍建议在地(矿)震易发区布置台站,并与经典线性法结合使用。正反演联用法不需要确定和修正含震源深度的定位参数,且便于逐层排除和确定震源所在层,因此将比几何平均法更适合于任意水平层状介质中的震源定位。     

定时误差对时域正交调制系统影响分析

非正弦时域正交调制是一种新颖的调制方式,可快速提高系统的单位频带利用率。针对该非正弦时域正交调制系统的解调接收和定时误差的影响问题,在最小差错概率准则下分析了理想同步情况下系统相关接收的误码率性能,公式推导了由于定时误差产生的干扰分量,并通过仿真定量分析了定时误差对误码性能的影响。理论分析和仿真结果表明:该调制系统对定时误差非常敏感,定时误差的存在会同时引起支路间干扰和码间干扰。     

球面近场测试高阶探头补偿算法及其在超宽带探头上的应用

为了提高基于超宽带探头的球面近场天线测试系统精度,相应的探头补偿算法需要考虑超宽带探头的高阶方位模式.文中采用文献[3]中基于球面波的迭代法方案实现了高效高精度的高阶探头补偿算法,并将其应用到一种工作在2~18 GHz的超宽带双脊喇叭探头中.同时以偶极子阵列为例,研究了本文算法相较于传统低阶算法的精度优势,测试了该算法在多种条件下的收敛性.结果显示:在相同条件下,高频端比低频端的高阶补偿效应更加明显;当待测天线完全落在该探头的主瓣6 dB宽度区域内时,算法均可以在几次(小于10)迭代后达到理想的精度.因此,本文算法可以有效地提高基于超宽带探头的球面近场测试系统的精度,并且具有较高的单机计算效率.     

椭圆球面波信号乘加卷积运算后频谱特性研究

椭圆球面波函数(Prolate Spheroidal Wave Function, PSWF)集是时频域能量聚集性最佳的信号形式, 在提高系统频谱利用率、降低频带间干扰方面具有天然的优势.针对椭圆球面波信号在放大、检测及滤波等工程应用中频谱发生变化的问题, 重点研究了椭圆球面波信号相加、相乘和时域卷积运算后频谱特性的变化, 通过理论分析和仿真验证给出了椭圆球面波信号乘加卷积运算后频谱特性的变化规律, 讨论了乘加卷积运算对椭圆球面波函数工程应用的影响, 为椭圆球面波脉冲信号相关研究提供一定的理论参考.