射频仿真系统目标精度改进校准方法

这篇文章提出了一种改进的射频仿真系统低频段（1—2GHz）精度校准方案。方案是在对大量实验数据分析的基础上提出来的。实验数据证明仿真系统目标位置精度误差满足可重复性,目标阵列是一个稳定的“准”时不变系统。综合系统中“场”和“路”的误差影响,建立目标精度误差修正算法,得出对应于目标位置误差的信号辐射功率偏差并在系统中加以补偿,将目标“硬拉”回来,提高射频仿真系统低频段的精度指标。方法可以应用于国内众多的射频仿真系统,实现高精度的射频目标仿真。     

射频仿真实验室阵列天线物理校准方法

结合射频仿真实验室建设的需要,针对射频仿真实验室阵列天线位置和姿态的物理校准进行了研究,提出了一种全新的物理校准方法.首先,建立了射频仿真实验室阵面坐标系,对球形阵面三元组阵列天线坐标进行了计算,并给出了阵列天线球面坐标的严密算法;其次,围绕物理校准流程,对全站仪的安装方式、观测方法、测试数据归算方法及阵列天线六自由度的调整方法进行了详细介绍;最后,以球形阵面半径为18m和30 m两个大型射频仿真实验室的物理校准结果为例,验证了该方法在精确位置计算方面的效果.本方法具有一定的创新性和工程应用价值,已在多个此类项目中得到成功应用.     

风对阵列定向精度影响的数值仿真研究

为研究传声系统的精度问题,针对由风导致的被动声阵列定向误差进行分析。对每一风速条件下的声场模型,采用平面四元十字阵和广义时延估计算法对声源进行全方位定向,绘制不同风速条件下的误差曲线。通过数值仿真验证,采用COMSOL Multiphysics 3.5软件,仿真了大型轮式车在不同风速条件下的二维声场。同时论证了仿真误差曲线集中体现了由风导致的误差,并指出造成误差的直接原因是风导致的声音传播方向的偏移。结果显示仿真误差曲线和理论误差曲线基本吻合,可以作为被动声阵列定向结果的矫正参考。     

射频仿真系统空域特性对导引头测角的影响

导引头性能测试中,射频仿真的关键在于天线阵列辐射被试设备所需的目标回波,但天线三元组阵列的辐射特性即射频仿真系统的空域特性与导引头真实回波之间存在差异,并且难以解析表达,使得导引头测角误差的量化分析比较困难.针对上述问题,采用天线阵列电磁建模结合雷达导引头数学建模的方法,得到系统空域特性,计算其在不同目标位置引起的导引头测角误差.结果表明:射频仿真系统的空域特性会影响导引头的测角灵敏度和测角精度,而建立的模型能准确量化误差,便于修正三元组幅度控制指令以补偿测角误差,提高导引头接收信号角位置精度,增强导引头性能测试的可靠性.     

基于内插阵列变换的扩展传播算子实值算法

针对内插阵列变换(VIA)思想在非圆信号波达方向(DOA)估计算法中的应用问题,提出一种基于内插阵列变换的扩展传播算子实值算法——VIA-EPM实值算法。利用真实阵列流型与虚拟阵列流型之间的变换矩阵,将真实阵列输出转换为虚拟阵列输出,再根据信号源为实数的特点,分别求取虚拟阵列输出的实部和虚部,将其串联组合,扩展阵列输出的维数,通过对扩展阵列输出矩阵进行分块并得出扩展传播算子,进而得到一种传播算子(PM)类的DOA估计算法。仿真实验表明：存在阵元位置误差的情况下,VIA-EPM实值算法通过对阵元位置校准数据进行内插阵列变换,取得与阵元位置校准的扩展传播算子实值算法(EPM实值算法)相当的估计性能,保持了阵列扩展能力、高估计精度以及高分辨力;并且在二维阵元位置误差情况下,其估计性能明显优于阵元位置未校准的EPM实值算法。结合VIA-EPM实值算法的计算复杂度分析可以看出：它同时获得了内插阵列变换技术以及信号非圆特性的优势;与复运算相比,其复杂度也相对降低。     

水听器一致性对材料声反射系数全息反演精度的影响

采用近场声全息（ NAH）法进行材料声反射系数测试时,一般采用水听器阵列进行全息数据采集。针对阵元通道之间的幅度和相位一致性对全息反演结果的影响,在不同扫描方式下进行了仿真分析。根据仿真结果,建议采用水听器阵单面隔行的扫描方式进行测量。利用耦合腔校准方法对水听器阵进行通道间幅值和相位不一致性校准,并在消声水池中进行了矩形钢板的声反射系数全息测试实验。数据处理结果表明：采用经耦合腔校准后的水听器阵进行材料声反射系数测试,全息反演精度有所提高。     

最小冗余MIMO声纳阵列结构优化仿真

研究多输入多输出( Multiple - Input Multiple - Output,MIMO)声纳阵列都是以均匀线列阵(Uniform Linear Array,ULA)为主,而非均匀线列阵列(Non - Uniform Linear Array,NLA)能产生更多的虚拟阵元,达到较高的目标检测分辨概率以及估计精度.为了提高检测和估计精度,提出了一种基于最小冗余阵列的MIMO声纳发射接收阵列结构优化算法建立阵列模型进行仿真.仿真结果表明,上述方法设计的MIMO声纳系统在目标分辨概率和估计误差方面性能均有提高,尤其在低信噪比条件下效果更好.     

矢量阵一种简单的相位误差校正方法

分析了矢量水听器阵的阵列流型和误差模型,针对矢量水听器阵列声压和振速通道存在相位误差问题,应用常规波束形成方法和MUSIC方法进行方位估计误差大。并对通道存在估计性能下降的问题,提出了一种简单的相位误差校正方法。利用阵列流型向量在信号子空间的投影,得出存在相位误差的阵列流型向量就是信号子空间的特征值为＂一＂的特征向量,通过与精确的阵列流型向量比较求出矢量阵的相位误差。最后,修正矢量阵的相位误差,得到准确的方位估计能力。通过计算机仿真,验证了算法的可行性和准确性。     

实现工艺误差校准的脉冲宽度调制温度传感器

设计了一种脉冲宽度调制结构的温度传感器.采用了环形延迟阵列替代传统冗长的延迟阵列.针对该类型温度传感器精度较低的问题,分析了传感器工艺误差产生原理,在此基础上,设计误差校准电路.校准电路功能采用现场可编程门阵列(FPGA)验证,结果表明符合设计要求,可实现校准功能.采用SMIC 0.18 CMOS工艺对温度传感器电路进行仿真,结果表明:温度传感器温度范围为-20 ～60℃时,分辨率为1℃/LSB.     

油井深度测控系统的研究和设计

本文介绍了一种油井深度测控系统。该系统以单片机为核心进行实时控制和数据处理,用GAL(通用逻辑阵列)简化系统逻辑设计,具有性价比高、智能化、可靠性和精度高等显著优点。此外,文中还对提高系统测控精度的磁标志自动校准、误差自动补偿等方法进行了讨论。     

矿井组合导航系统的设计与应用

针对矿井捷联式惯性导航系统（SINS）误差累计的问题,提出了一种基于射频位置修正技术的矿井组合导航系统。系统将射频标签存储的实际位置和SINS解算位置的差值作为量测量,利用Kalman滤波器估计并补偿SINS存在的陀螺漂移和加速度计零偏。该方法在修正点对误差估计精度高,收敛速度快,能够对SINS累计误差进行一次性修正。     

基于光栅投影序列图像融合的倾斜校正算法

针对现有校正算法因抖动等因素存在的校正误差问题,提出了一种基于光栅投影的倾斜校正算法。通过分析连续频率变化的条纹图像序列,构建像素点位置与像素斜率的转换模型;然后利用光栅图像倾斜角度与像素斜率变化关系,使用三角法计算出倾斜角;最后实现倾斜校正。实验结果表明,该算法可有效检测出［-90°,90°］范围内的倾斜角度,准确率为99%。与现有的Hough变换等倾斜校正算法相比,所提算法检测精确度、准确率明显提高。     

高精度长光栅动态光刻机定位误差校正

本文介绍了一种采用微机对高精度长光栅动态光刻机定位误差进行实时校正的方法,提出了空间域脉冲增减法误差校正原理,设计了误差校正电路和校正软件。该方法可从空间域同时校正定位信号误差和温度误差,校正精度较高。实验结果表明该方法是可行的,该方法的提出为研制高精度长光栅提供了一条新的途径。     

基于MRAC方法的直线电机的位置角度校正技术

分析了直线电机的位置角度误差对直线电机的输出电流的影响;为了消除直线电机的位置角度误差,作者在基于模型参考自适应控制方法的基础上设计了一套直线电机的位置角度校正系统.由于该校正系统中的位置角度误差补偿器采用不受位置角度影响的输入量对位置角度进行校正,所以可以在现有位置角度测量的基础上实现对位置角度的准确校正,为在现有直线电机和低精度光栅尺的情况下获得尽可能高的控制精度提供了保证.仿真和实验结果显示,采用位置角度校正后,直线电机可以实现对力矩电流的精确控制,而且位置角度误差能够被校正.     

射频仿真系统目标驱动方法研究

针对飞行武器平台攻击雷达目标进行射频仿真中的关键问题,该文建立起一种目标模拟阵列的驱动模型,在射频仿真系统中复现实际作战过程中的空间关系。依据目标与攻击武器的偏角关系,导引头、武器平台、地面及仿真环境四个坐标系间的位置关系,该文建立数学模型,确定出目标在仿真阵列上的角位置坐标;通过控制目标阵列在不同的位置辐射信号来模拟目标相对于攻击武器的空间移动,实现攻击过程的动态仿真;并给出系统控制流程;最后实验验证了模型的正确性。     

矿井组合导航系统算法研究

针对矿井环境下人员定位精度差的问题,提出一种基于射频位置修正技术的新型矿井组合导航系统。将捷联式惯性导航系统 (SINS)与矿井射频定位进行互补融合,将射频标签存储的实际位置和SINS解算位置的差值作为量测量,利用扩展Kalman滤波器估计并补偿SINS存在的陀螺漂移和加速度计零偏。仿真结果表明,在复杂度相近的情况下,该系统在30 min内的综合定位精度比SINS提高近 4倍。     

基于RRAM PUF的轻量级RFID认证协议

针对当前轻量级的射频识别（RFID）加密方案信息防护手段有限的问题,结合由阻变存储器（RRAM）构成的物理不可克隆函数（PUF）,提出了一种新型的轻量级RFID双向认证协议。利用多级响应加密机制实现阅读器与标签之间的安全认证处理。结合RRAM PUF模型,采用了特殊的纠错处理方法提高PUF响应的可靠性并阻止了信息泄露。此外添加了密钥更新机制和异常攻击标识,抵御了追踪攻击和去同步攻击等威胁。经仿真、分析和对比结果表明,该协议可以有效抵抗多种攻击手段,具有较高的安全性和较低的计算成本。     

基于LabVIEW的多普勒测速雷达的频谱校正

为降低FFT谱分析误差,提高弹丸测速精度,详细研究三角校正法、比值校正法、能量重心校正法和FFT+FT连续细化分析傅里叶变换法,分别运用4种频谱校正算法对理想正弦信号和加噪正弦信号进行仿真研究,并比较在相同信噪比情况下的测量误差。研究结果表明,这4种算法均可改善FFT谱分析精度,其中三角校正法具有算法更简单、计算速度更快、对噪声不敏感等优点,更适合弹丸测速信号的频率校正。     

基于动态质心迭代与偏差修正的室内定位方法

射频识别技术（RFID）是室内精确定位的重要技术之一.基于经典LANDMARC算法定位精度不高问题,提出了基于动态质心迭代和偏差修正相结合的定位算法.该算法采用最小关联度为准则,通过将近邻区域质心作为下一个参考标签依次迭代近邻成员,直至与目标标签的关联度低于阈值,实现预定位;通过实施k近邻成员重定位并引入修正系数对预定位坐标进行偏差修正.实验结果表明,相比于LANDMARC算法,该算法的定位准确度得到较大提高.