非圆信号的二维相干测向新方法

传统的二维相干测向算法都是针对圆信号提出的,且要求大快拍数和较多阵元数,在低信噪比时估计性能较差.通过充分利用非圆信号的特点和L型阵列的结构优势,提出了一种非圆信号的二维解相干新方法.该方法利用阵列接收信号数据及其共轭信号数据,重新构造阵列接收数据矩阵,有效地扩展了阵列孔径;同时,提出了一种修正的空间平滑技术进行解相干,最后采用ESPRIT算法实现相干信号的二维DOA估计.所提方法具有阵列利用率高的优点,能够有效弥补传统二维测向算法阵列利用率低的缺点,提高了ESPRIT算法在低信噪比时的估计性能.实验仿真结果表明,所提方法能够有效实现二维相干信号估计并且估计性能优良.     

一种改进的二维ESPRIT算法

针对二维旋转不变子空间算法(estimation of signal parameters via rotational invariance technigues,ESPRIT)在求解信号时协方差矩阵存在阵列冗余问题,提出一种改进后的二维ESPRIT算法。该算法利用阵列结构原理构造2个互相关矩阵,然后由合并的特殊大矩阵进行奇异值分解来估计信号子空间,最后利用2D-ESPRIT方法实现二维测向。该算法估计精度高,计算量小,通过空间平滑后既能对相干信号进行估计,也能同时估计非相干信号。     

多口径组合阵列子空间DOA测向算法

现有各类子空间DOA测向算法为避免阵列模糊一般要求阵元间距小于半波长,但为获得更好的测向性能又需要较大的阵列尺寸,这需要大量的阵元,提高系统复杂度和成本.为克服这个问题,本文基于多重信号分类(MUSIC)算法提出一种采用半径不同的多口径组合阵列进行DOA测向方法.其中小尺寸阵列能够避免测向模糊问题,同时对空间谱起到平滑作用,从而降低空间谱计算复杂度;而具有较少阵元数目的大尺寸阵列主要用于提高测向算法精度和分辨力.本文给出算法的原理与实现步骤,并对算法精度和分辨力进行了分析和仿真,理论分析和仿真结果表明算法的有效性.     

基于改进MUSIC算法的短波非规则天线阵列测向系统

针对短波无线电测向场地选址困难的问题,提出了一种基于改进多信号分类（MUSIC）算法的短波非规则天线阵列测向系统.该算法可使短波无线电测向系统部署在地势平坦地区,还可以部署在山区、丘陵等复杂地形,有效解决了短波无线电测向系统的选址问题.在对该算法进行理论建模和计算机仿真验证的基础上,开发了短波非规则阵列测向原型系统,并在实际环境中进行了大量现场测试.测试结果表明,改进MUSIC算法具备了在非规则阵列条件下进行来波信号方位测定的能力,相应的非规则天线阵列测向系统能够在复杂地形条件下实现测向功能.     

共形阵列天线超宽频带波达方向实时估计

为了解决航天飞行器系统中共形阵列天线超宽频带测向问题,提出了基于共形阵列天线的任意基线实时测向算法。该算法使用轮换比对的方法实现无模糊测向,将任意基线算法扩展到三维阵列中,结合虚拟基线方法,利用子阵分割技术和矩阵求逆的方法来获得二维方位角和俯仰角信息。最后通过仿真实验对比了基于对数周期天线的立体阵列和基于平面螺旋天线的平面阵列,验证了所提方法的有效性。结果表明:所提算法在相同频率下具有相近的解模糊概率,在相同信噪比下具有较高的测角精度。     

阵列通道误差校正算法及DSP实现

阵列通道幅相不一致性严重影响测向性能。基于辅助源的相关校正理论,研究了通过在天线馈电口输入辅助信号,再对信号求相关来实现对阵列通道不一致性的校正;并分析了基于多基线数字干涉仪体制的测向原理,利用五元圆形天线阵列估计出了地面目标的到达角。此外,还讨论了所有算法的DSP实现,计算机模拟证实了方法的有效性。     

低快拍下MIMO雷达收发角度联合估计方法

在多输入多输出(MIMO)雷达中,基于二阶统计特性的子空间角度算法在低快拍条件下的估计性能急骤下降,甚至在单快拍时失效。针对该问题,提出一种扩展阵列孔径的二维联合空间平滑多目标波离方向(DOD)和波达方向(DOA)估计方法。该算法对MIMO雷达的发射端和接收端进行二维联合空间平滑,并利用MIMO雷达虚拟阵列的旋转不变特性对阵列孔径进行扩展,然后根据ESPRIT算法获得目标的DOD和DOA,且DOD和DOA自动配对。与基于二阶统计特性的子空间算法相比,且所提算法在低快拍条件下具有更加优越的角度估计性能,因所提算法能够适用于单快拍条件。仿真结果表明了所提方法的有效性和优越性。     

Y形阵列宽带信号二维来波方向估计

利用Y形阵列结构的特点,提出一种宽带信号二维来波方向的估计方法.该方法在相干信号子空间法的基础上,通过采用流型矩阵展开的方式获得聚焦矩阵,并针对聚焦后的协方差矩阵,利用基于子阵的ESPRIT算法和二维MUSIC算法进行联合估计,从而提高了测向精度且减小了谱峰搜索的范围.理论分析和计算机仿真实验表明,该方法对于非相干信号源和相干信号源都具有较好的估计效果,并具有较低的计算量.     

舰载圆形超分辨测向天线阵性能的研究

在music算法的基础上首先对其进行完善,分析,并给出了任意形状天线阵列超分辨测向的通用算法,简要地概括出了算法实现的具体步骤,同时对通用算法做了改进,提出了插值后的music算法,该算法能展宽测向的频率范围,提高了测向的精度,然后利用music算法对圆形超分辨测向天线阵从不同元半径,不同被测信号源的个数,用matlab语言进行了计算机仿真实验研究,并给出了一些具体的 实验结果。     

实值闭式求根快速阵列测向算法

谱峰搜索类多重信号分类MUSIC(multiple signal classification,MUSIC)算法作为测向算法中的经典算法,由于具有良好的参数估计性能,因此被广泛使用.但由于庞大的计算量,提高了测向系统的复杂度以及研发成本.相比之下,利用多项式求根获取目标信源方位信息的求根MUSIC(root multiple signal classification,root-MUSIC)算法降低了测向的计算复杂度.但由于root-MUSIC算法涉及复系数多项式求根运算,因此其计算量依然很大.为进一步有效降低算法的计算量,本文基于空间谱函数的极值处导数为零这一性质,提出一种基于实系数多项式闭式求根的快速阵列测向算法.所提算法利用坐标映射关系,在新的坐标系u域内构造一个与传统z域root-MUSIC算法同阶次的实系数求根多项式.同时,由于多项式的根关于实轴对称,利用Bairstow算法进一步将该实系数多项式分解为若干个二次多项式,最后利用一元二次方程求根公式直接给出对目标信源方位信息的估计结果.理论分析和仿真实验表明:新算法相比于传统root-MUSIC算法极大降低了计算量,提高了测向速度,同时保持了相同的估计精度.     

仿射变换对二维蕨类形状控制的研究

通过对仿射变换矩阵系数进行调节分析,研究仿射变换矩阵对二维蕨类形状控制的作用,并分析仿射变换矩阵的各个系数对二维蕨类植物生成的形状和弯曲方向的影响,给出了蕨类植物形状控制方法,证明能较好地控制蕨类植物叶片的生长方向和形状,但还不能够控制叶片生成的精确角度和叶片的精确大小．     

基于三维点云的奶牛乳房外形特征分析方法

针对奶牛乳房外形特征分析,提出一种利用计算机技术的奶牛乳房外形分析方法．首先,通过机器视觉技术获得奶牛乳房的三维点云,并利用封闭算法将非封闭的三维点云封闭化后,计算奶牛乳房的体积;随后,将封闭的三维点云与一组平行平面相交,从而获得一组二维曲线集合;最终,通过分析二维曲线的特征,使奶牛乳房的外形特征分析与对比成为可能．本方法为进一步深入研究高产奶牛与低产奶牛在乳房外形特征方面的差异奠定了基础．     

基于细观力学的混凝土轴向抗拉性能数值模拟

采用基于伸缩因子的圆形覆盖方法建立更贴近于真实情况的一系列二维随机骨料模型,采用塑性损伤模型系统地对比分析了二维随机骨料模型在不同骨料形状、骨料粒径搭配、初始缺陷、界面层厚度、界面层及砂浆强度等情况下的单轴拉伸性能.结果表明,拉伸破坏首先出现在最为薄弱的界面层;骨料形状的不同对试件拉伸性能影响较大;界面层厚度对混凝土试件脆性有所影响,对其他性能影响较小;相同试件初始缺陷的增加会导致试件弹性模量、极限抗拉强度及峰值拉应变的减小;界面强度与骨料比例、形状、初始缺陷等对混凝土试件拉伸性能影响最大;本方法可有效地模拟混凝土轴向抗拉,揭示混凝土裂纹扩展的方式及过程.     

垂直腔面发射激光器的横模竞争特性研究

基于多模的速率方程组，建立了一个垂直腔面发射激光器的二维模型，利用数值模拟分析了电极的形状、位置以及注入电流强度对激光器横模竞争特性的影响，同时考虑了光波模式角向注入电流分布的不均匀性，分析了角向不均匀注入电流对激光器输出模式的影响. 结果表明，注入电流的强度、轮廓对垂直腔面发射激光器的模式行为起着重要的作用.     

Strip shape control capability of hot wide strip rolling mills

The elasticity deformation of rolls was analyzed by means of two-dimensional finite element method （FEM） with variable thickness. Three typical mills were used as objects for analysis. A thorough study was done on the control capabilities of these mills on the strip shape. Then the strip shape control capabilities of the three mills was compared synthetically. 2008 University of Science and Technology Beijing. All rights reserved.     

基于MATLAB的多边形电解槽静电场分析

推导出不等距边界网格条件下二维Laplace方程的有限差分公式,用MAT-LAB语言编写程序,实例分析并绘制了等腰梯形、钻形电解槽的等位线和电场强度分布图。实例计算结果表明：MATLAB在解决实际的工程和数学问题中,具有使用更为简便、语句功能更强的特点,能直观地演示多边形电解槽的空间电势分布和场强分布。     

软熔带对煤气流动影响的数值模拟

通过建立高炉内煤气流动的二维轴对称数学模型来模拟倒V型软熔带附近的气体流动,模拟结果清晰地反映了软熔带对气流的二次分布.在形成倒V型软熔带时,煤气多数沿焦炭带向上流动,此时煤气呈现树枝状;在炊熔带以上的高炉区域煤气逐步向中心发展.     

基于方向扫描的图像光照补偿算法

提出了一种基于二维图像信息的人脸光照补偿算法。基于人脸形状与球面相近的假设,首先沿人脸对称方向估算均匀光照下人脸图像灰度的统计信息,并对统计信息进行数据拟合,构建标准光照模型;然后估算非均匀光照下人脸图像的大致光照方向,并沿垂直光照方向对图像灰度进行统计分析;最后利用标准光照模型,结合线性和非线性变换,把非均匀光照下人脸图像调整到标准状态。在Yale B人脸库上的处理结果表明,该算法可以解决大角度斜光照和极度暗光照情况下光照补偿问题,且算法简单计算量小。     

生态丁坝在齐口裂腹鱼产卵场修复中的应用

通过水深平均二维水动力学模型,模拟不同流量下生态丁坝附近水流沿纵向和横向的水深、流速等分布规律,绘制L形及正交情况下生态丁坝其周围流场特征,研究生态丁坝对齐口裂腹鱼产卵场水力生境的影响范围;根据齐口裂腹鱼适宜性曲线,得到一定流量下研究河段的Weighted Usable Area (WUA)值。研究成果表明：长度与稳定河宽之比介于0.25至0.33之间,而坝头与坝长之比介于0.20至0.25范围之内的L形及正交生态丁坝,交错放置于河道中,可以营造出合适的水流流态,使其满足齐口裂腹鱼产卵的水力特性,增加WUA值;修复后的产卵场水力生境与天然产卵场的水力生境相似度高。     

CAD产品参数化二维图形库设计

为构建CAD（Computer-Aided Design）产品的二维图形库,提出了基于VC（Visual C）的参数化设计方法。图形的几何形状通过调整参数修改和控制,图形的尺寸用对应关系表示,无需确定具体数值。根据参数化设计的原理并结合VC强大的绘图功能,可以实现参数化图形系统的设计。给出了用VC设计CAD产品二维图形库系统的方法及其实现过程。