交指型MEMS滤波器的优化设计

交指型微机电系统(MEMS)滤波器是采用MEMS工艺制备出的交指型结构滤波器,针对交指型MEMS滤波器电磁优化算法中存在速度慢,占用计算资源大等问题,对交指型MEMS滤波器优化设计方法进行了研究。采用主动空间映射算法,在ADS和HFSS软件中建立滤波器电路结构模型和三维结构电磁模型,并分别将它们用于主动空间映射算法所需的粗糙仿真和精确仿真,仅进行了5次精确仿真就完成了一款Ku波段滤波器的优化设计。结果表明,设计的滤波器中心频率为14 GHz,顶部损耗为1.6 dB,-1 dB带宽为2.2 GHz,满足设计指标要求,同时验证了优化设计方法的可行性。     

改进的隐式空间映射算法的研究

介绍了一种快速收敛空间映射算法,改进了隐式空间映射算法中粗糙模型到精细模型之间参数映射。通过增加限定参数提取的方式,减少粗糙模型的参数空间而实现粗糙模型响应高效准确逼近精细模型响应。通过设计一个交叉耦合滤波器,与之前的隐式空间算法进行比较,更容易达到优化目标,证明了限定参数提取算法具有更快的逼近速度和更高的优化效率的优点。     

基于隐式空间映射算法的双频带滤波器设计

将差分进化算法用于隐式空间映射(ISM)的参数提取中,并对差分进化算法中的种群更新和交叉概率因子进行了改进,可以有效解决参数提取过程中算法的假收敛及收敛速度过慢的问题,改进了隐式空间映射算法中粗糙模型(CM)与精细模型(FM)之间的参数映射的相关性,迭代次数明显减少。通过设计一个微带双频带滤波器对该算法进行了验证,该双频带滤波器的中心频率分别为2.45GHz和5.25GHz,其粗糙模型和精确模型分别在Agilent ADS和Ansoft HFSS中进行计算分析。由结果可知,在精细模型中的仿真次数明显减少,有效地提高了滤波器的设计效率。     

采用快速空间映射算法多模超宽带滤波器有效设计方法

文章用快速空间映射算法（ASM）来优化和设计多模（MMR）超宽带滤波器。快速空间映射算法需要一个粗糙物理模型以及一个精确物理模型。文中用MATLAB来建立粗糙物理模型,使用商业仿真软件HFSS10来建立精确物理模型。快速空间映射算法就是用来找到粗糙模型和精确模型之间的映射关系,从而达到快速和精准设计超宽带滤波器的目的。     

新型高收敛隐式空间映射算法设计微波滤波器

该文介绍了一种高收敛隐式空间映射算法,改进了隐式空间映射算法中粗糙模型到精细模型之间参数映射。它加入粗糙模型参数选择过程,避免了粗糙模型优化中的假收敛情况,加快精细模型与设计目标的逼近速度。参数选择过程不需要增加精细模型的计算次数,提高了优化效率。该文通过设计一个发卡形滤波器,并与以前的隐式空间映射算法计算结果进行比较,优化得到了比指标性能更优越的结果。同时证明了新算法比旧算法具有更快的逼近速度和更高的优化效率的优点。     

基于隐式空间蛙跳算法设计的双频滤波器

考虑到传统的隐式空间映射算法(ISM)在参数提取中会出现收敛速度慢甚至假收敛的情况,将改进的蛙跳算法用于隐式空间映射的参数提取,可有效改善参数提取过程中算法的不收敛性。通过改进参数提取中精确和粗糙模型的映射关系,可以明显减少迭代次数,并用于优化设计一个可工作在无线局域网(WLAN)的微带双频带滤波器。滤波器的中心频率分别为2.45GHz和5.25GHz,滤波器经过3次迭代后达到设计要求,验证了算法的可行性和有效性。     

多目标神经空间映射算法优化设计微带滤波器

提出了一种多目标形式的空间映射算法,并将其应用于微带滤波器的优化设计问题.该算法没有采用ADS仿真软件进行粗糙模型的计算,而是采用多目标粒子群算法结合矩阵数值计算的形式,优化计算微带线的S参数,并应用神经网络映射粗糙模型与精确模型的仿真结果,由粗糙模型和神经网络推测出精确模型的帕累托最优解集.     

基于空间映射算法的微带滤波器优化设计

考虑到传统电磁优化仿真方法的低效性,在原始空间映射算法的基础上,构造一种有效的输入一输出空间映射算法,并用于优化设计一个微带带通滤波器,其替代模型和精确模型分别采用了基于电路原理的AgilentADS和基于矩量法的全波电磁仿真软件FEKO进行计算分析。仿真结果表明,该算法能够有效增加所设计器件的优化自由度,大大减少计算机优化时间,有效提高了微波器件的设计效率。     

基于粒子群隐式空间映射算法设计的双频滤波器

将粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)用在隐式空间映射(Implicit Space Mapping,ISM)的参数提取中,可以有效改善参数提取过程中算法的不收敛性。首次在参数提取中引入PSO,主要的研究内容是改进了ISM算法。通过改进ISM算法中粗糙模型(Coarse Model,CM)与精细模型(Fine Model,FM)之间的参数映射,可以明显减少迭代次数。以一个双模滤波器为例,利用粒子群ISM算法设计了一个可以工作在无线局域网(WLAN)频段的微带双频带滤波器,中心频率分别是2.45 GHz和5.25 GHz。滤波器经过3次迭代并进行微调后达到了设计指标。由此可见,引入PSO之后显著地减少了在FM中的仿真次数,有效地提高了滤波器的设计效率。     

基于空间映射算法的功率放大器优化设计

采用空间映射算法对功率放大器电路进行快速优化设计,功率放大器的粗模型和细模型分别采用Agilent ADS的等效电路模型和电磁仿真器Momentum模型,通过选择合适的模型输入参数,建立了粗模型和细模型的空间映射关系。之后分别以匹配电路S参数、匹配阻抗、谐波平衡仿真为例,验证了该算法在3次以内的迭代即可使细模型满足设计指标,达到最优输出,展示了空间映射算法在功率放大器优化设计中的实用性和高效性。     

基于Y参数的快速滤波器设计方法

针对三维全波仿真提取微波谐振腔耦合系数耗时长和提取结果不易被收敛的问题,提出了一种基于等效电路Y参数的耦合系数提取方法,并将该方法应用到改进的渐进空间映射算法的参数提取过程中,提高了滤波器的设计效率。通过一个4腔同轴腔体滤波器的设计实例进行了验证,滤波器的电磁仿真结果与理论综合结果吻合良好,证实了该方法的有效性。     

基于标签多伯努利滤波器的机动小目标检测前跟踪

标签多伯努利(LMB)滤波器在传统多伯努利滤波器基础上引入标签空间,能够实现真正意义上的多目标轨迹级滤波.文章对红外小目标的运动和量测进行建模,将标签多伯努利应用到红外小目标检测前跟踪领域.在此基础上,为了实现对运动模型时变目标的检测前跟踪,将交互式多模型(IMM)与LMB检测前跟踪算法相结合,提出IMM-LMB检测前跟踪算法.此外,给出了该算法的序贯蒙特卡罗实现.仿真结果表明,所提算法能够从输入的原始图像中直接实现轨迹级多目标检测和跟踪,且能够在线更新多模型概率,更好的适应多机动目标场景.     

将粒子残差一致性度量的滤波算法用于纯方位被动跟踪

在低信扰比条件下的纯方位被动跟踪中,针对量测似然度评估粒子权重的方式对于滤波结果的不利影响,提出了一种基于粒子残差一致性度量的粒子滤波算法.首先,利用粒子残差实现采样粒子由状态空间到量测空间的映射变换;在此基础上,通过置信度距离和置信度矩阵的构建及求解,完成对于粒子权重的合理度量.新的粒子权重评估方法实现了对于最新量测信息及粒子间蕴含冗余和互补信息的充分提取和利用,使得粒子权重度量结果更加稳定和可靠.最后,仿真实验验证了算法的有效性.     

A Space-Mapping Framework for Engineering Optimization—Theory and Implementation

This paper presents a comprehensive approach to engineering design optimization exploiting space mapping (SM). The algorithms employ input SM and a new generalization of implicit SM to minimize the misalignment between the coarse and fine models of the optimized object over a region of interest. Output SM ensures the matching of responses and first-order derivatives between the mapped coarse model and the fine model at the current iteration point in the optimization process. We provide theoretical results that show the importance of the explicit use of sensitivity information to the convergence properties of our family of algorithms. Our algorithm is demonstrated on the optimization of a microstrip bandpass filter, a bandpass filter with double-coupled resonators, and a seven-section impedance transformer. We describe the novel user-oriented software package SMF that implements the new family of SM optimization algorithms.     

FDTD modeling incorporating a two-port network for I/O line EMIfiltering design

Electromagnetic interference (EMI) filters are often utilized on I/O lines to reduce high-frequency noise from being conducted off the printed circuit board (PCB) and causing EMI problems. The filtering performance is often compromised at high frequencies due to parasitics associated with the filter itself, or the PCB layout and interconnects. Finite difference time domain (FDTD) modeling can be used to quantify the effect of PCB layout and interconnects, as well as filter type, on the EMI performance of I/O line filtering. FDTD modeling of a T-type and π-type filter consisting of surface-mount ferrites and capacitors is considered herein. The FDTD method is applied to model PCB layout and interconnect features, as well as the lumped element components, including the nonlinear characteristics of ferrite surface-mount parts. The EMI filters with ferrites; are included in the modeling by incorporating the time-domain Y-parameters of the two-port network into the FDTD time-marching equations. Good agreement between the FDTD modeling and S-parameter measurements supports the new FDTD algorithm for incorporating two-port networks