基于散射中心方位特性的大角度成像数据缩减方法

实际雷达目标散射中心有别于理想散射中心，具有复杂的方位特性，其散射幅度和位置随雷达观测角度改变而变化.文中基于不同类型散射中心的方位特性，提出了一种简单有效的大角度成像数据复杂度缩减方法.通过分析和预估各散射中心的有效观测角度范围，仅选择有效观测范围之内的散射场数据用于后续成像.该方法可以实现利用较少观测角下的散射回波数据获得与大角度成像结果相同的图像特征.数值结果证实，弹头目标的数据压缩率可达到45%以上，飞机目标的压缩率则达到80%以上.本文的研究结果对于雷达成像仿真、雷达图像解译等具有参考意义.     

基于图形处理器的时域有限差分算法研究

如何提高时域有限差分算法(FDTD)的运算效率一直是FDTD数值运算研究的核心问题之一.针对近年来图形处理器(GPU)运算能力的高速增长及GPU通用运算概念提出的背景,对GPU加速FDTD运算的潜力与研究现状进行了总结,并对GPU加速FDTD运算的并行实现原理进行了阐述,通过将其与其他典型硬件加速方式进行比较,指出了G...     

一种应用在多孔径宽测绘带SAR中的CS算法

多孔径接收宽测绘带SAR方法是一种较先进的高精度宽测绘带SAR成像方法。这种方法要求先对距离向信号压缩然后用反解矩阵求出各个测绘带的信号，然后再进行方位向聚焦。RD算法应用在这种成像方法比较方便，但是在星载SAR成像中大多用精度较高、运算量较小的CS算法。CS算法要求先进行方位向FFT而不是距离向压缩，所以不能直接应用在这种成像方法中。该文提出了一种基于CS算法的多孔径成像算法，可以很方便应用于多孔径接收宽测绘带SAR，并进行了计算量和误差分析，给出了仿真结果。仿真结果证实了本文所述方法的有效性。     

一种基于SCFT算法的距离向多孔径SAR成像算法

距离向多孔径SAR模式是一种高分辨率的宽测绘带成像模式。反解运算和成像处列是距离向多孔径成像算法的两个部分，两者合理配合使用是实现多孔径模式高精度成像的关键。该文给出了一种采用变尺度傅里叶变换（SCaled FT,SCFT）算法来实现成像处理并与反解运算结合的多孔径成像算法。与已有的处理算法比较，该算法在不显著增加计算复杂度的条件下可获得较高的成像质量。文中最后给出了仿真结果。     

无线传感器网络能量异构分簇算法的研究

在无线传感器网络能量异构环境下对低功耗自适应的分簇算法(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy,LEACH)与稳定选举协议(Stable Election Protocol,SEP)算法进行了分析,针对其存在的不足提出了一种改进的方案。在簇头选举过程中提高了剩余能量高、距离基站较近节点当选为簇头的概率,同时对当选为簇头的节点设定能量阈值,避免能量过低的节点当选为簇头。仿真结果表明,改进后的算法较好地均衡了网络中节点的能量消耗,有效地提高了网络中能量的利用效率,并且极大地延长了网络正常工作的生命周期。     

基于欠定盲分离的多目标微多普勒特征提取

连续波雷达多目标回波中多种微多普勒特征分离问题采用独立成分分析方法实现,该方法在使用中存在较大局限性,要求待分离的微多普勒特征之间必须是统计独立的,且仅局限于恰定和超定的方程组求解问题。然而,在多目标雷达观测场景下,雷达接收的混叠回波的个数通常少于目标的个数,各目标的微多普勒特征可能存在相关性。为此,提出了一种基于欠定盲分离的多目标回波微多普勒特征分离方法。该方法可以从少数原始混叠回波中分离出多个目标的微多普勒特征,对待分离的微多普勒特征限制性弱。通过数值仿真,证实了该方法的可行性。     

采用粒子群算法的频率选择表面优化设计

 粒子群优化算法作为优秀的群体智能算法之一,已经被广泛应用于电磁优化问题中.通过与时域有限差分(FDTD)算法相结合,粒子群优化算法被运用于频率选择表面的优化设计.在此过程中,通过使用图形处理器(GPU)加速技术将FDTD算法速度提高近100倍,配合FDTD的宽频特性显著加速了优化过程.在此基础上,针对给定单元结构以及未知单元结构两种频率选择表面设计情况,分别采用带惯性权重的粒子群优化算法以及二进制离散粒子群优化算法进行优化.提出的两种优化流程在算例中得到验证与分析,证明了其可行性及高效性.     

一种提高海洋SAR定位精度的方法

在无参考点海洋SAR定位方法中,多普勒中心频率估计对定位精度有着重要的影响。该文从理论和仿真两个角度研究了信噪比对多普勒中心频率估计的影响,给出了多普勒中心频率和信噪比的理论及仿真关系曲线。在此基础上针对海洋回波信号较弱的特点,在海洋SAR系统设计中增加一个多普勒测量模式。和普通成像模式相比,该模式通过降低带宽的方式来提高回波的信噪比,从而提高了定位精度。     

利用近场Gordon积分近似的矩量法-物理光学混合方法

针对电大金属目标的电磁计算, 提出了一种新的矩量法-物理光学(Method of Moment-Physical Optics, MoM-PO)混合方法, 以解决传统的MoM-PO混合法中PO区域和MoM区域耦合项的计算时间过长问题.用Gordon积分计算目标的PO区域对MoM区域的作用, 并加入近场近似处理.该方法避免了传统的MoM-PO混合法中耦合项积分方程的计算, 加大PO区域的剖分面元的大小, 能够有效地降低矩阵规模和未知数个数, 因而降低了内存, 减少了计算时间.数值算例结果表明, 近场Gordon积分近似的MoM-PO混合方法能够有效地减少耦合项的计算时间, 并能达到理想的精度.     

一种高性能并行多层快速多极子算法

针对主流并行计算机架构以及电特大目标的特点，提出并实现一种高性能并行多层快速多极子算法。采用由粗到细、多层次渐进展开的表述形式，并配以算例，具体分析算法每个环节的数值性能，充分研究、展示算法的效率和精度。使用本文算法，成功计算了未知数超过3亿1千万，电尺寸达到2000个波长的电特大目标的电磁散射。