共形天线阵元位置误差校正的辅助阵元法

共形天线的安装和测量以及载体平台表面的变形和振动均会引起阵元位置误差,严重影响 共形天线的测向性能。通过设置４个方位未知的精确校正的辅助阵元,实现了共形天线大尺度三维 的阵元位置误差校正。给出了阵元位置误差条件下共形天线导向矢量的方位依赖的幅相误差等效 表示模型;基于子空间原理得到等效的方位依赖的幅相误差估计,进而得到共形天线阵元的三维位 置误差估计。该方法可以实现共形天线校正信源来波方位和阵元三维位置误差的联合但“去耦”估 计。计算机仿真结果验证了共形天线阵元位置误差校正的辅助阵元法的有效性     

面阵测向性能相对于阵元位置误差敏感性研究

阵元位置误差引起阵列流形变化,进而导致测向误差.面阵阵列流形是C<'N>中的曲面,研究了该曲面与信号子空间的关系,提出了由面阵阵元位置误差推算测向误差的方法,定义了一个衡量面阵测向性能相对于阵元位置误差敏感性的一个指数.仿真结果说明该方法和指数在一定条件下有效.     

改进的五元十字炸点声定位算法研究

针对四元十字阵声定位算法精度易受探测目标方位角影响的问题,提出采用基于五元十字阵被动声定位算法.根据试验测试特点,研究了五元十字阵探测阵元间的空间关系及TDOA被动声定位算法的特点,建立改进的五元十字阵被动声探测模型.利用微分法从炸点方位角和探测阵元间距两方面分析系统测量误差.经仿真分析和试验验证了炸点方位角只有在与X轴成1.5rad时对目标的定位误差影响较大,以及炸点定位误差随着探测阵元间距的增大而减小,对空中炸点被动声定位的实际工程应用具有重要的理论指导意义.     

共形阵列天线互耦校正的辅助阵元法

 针对共形天线载体曲率和单元方向图指向的变化,建立了三维共形天线导向矢量的数学模型;推导了阵列互耦与方位依赖幅相误差的等价关系;通过引入少量远离共形载体的辅助阵元和方向未知的校正信源,提出了共形阵列天线互耦校正的辅助阵元法.辅助阵元法只需要参数的一维搜索和线性方程组求解,可以实现校正信源方位和共形天线互耦系数的联合估计.计算机Monte-Carlo仿真实验验证了辅助阵元法互耦校正的有效性.     

阵元位置误差对MMUSIC算法测向性能的影响

首先对MMUSIC算法进行了分析和仿真,然后重点讨论了阵元位置误差对MMUSIC算法测向性能的影响,并以均匀直线阵为例进行了仿真实验。从理论推导和仿真结果可以看出,天线阵阵元位置误差严重影响着MMUSIC算法测向性能,得出了有用结论。     

基于压缩感知的阵元位置无源校准及DOA估计

文章针对阵元位置误差导致水听器阵列性能恶化的问题,提出一种适用于均匀线阵列的阵元位置无源校准方法。该方法综合远场阵列模型和宽带信号空间谱的特性,利用压缩感知技术,将阵元实际位置估计问题转化为稀疏信号的重建,建立了阵元位置误差模型,构建了相应的优化函数,并采用正交匹配追踪（Orthogonal Matching Pursuit,OMP）算法解算阵元实际位置。计算机仿真验证表明,基于压缩感知的方法能有效改善阵元位置误差造成的空间谱估计失效问题,可为目标方位角（Direction of Arrival,DOA）估计提供有效的技术支撑。     

基于辅助阵元的非圆信号自校正算法及其性能分析简

针对非圆信号空间谱测向中方位依赖幅相误差的校正问题,基于辅助阵元自校正算法(ISM, instrumental sensor method)基本原理,提出一种改进的ISM算法：NC-ISM算法。该算法通过利用最大非圆率信号的扩展数据模型,提高了信号利用率,使其估计精度较一般的ISM算法有明显提升,最大可分辨信源数也增加一倍。对该算法的理论性能进行研究,证明了其参数估计的统计一致性,并采用一阶误差分析方法推导了辅助阵元模型误差影响下参数估计的均方误差表达式,从而为工程应用提供理论支撑。仿真结果验证了理论推导的正确性,同时表明,该算法较ISM算法在辅助阵元模型误差与低信噪比下都有更强的顽健性。     

二维综合孔径辐射计阵元位置误差分析与校正

在二维Y型天线阵组成的综合孔径辐射计系统,阵元存在位置误差引起接收信号相位误差,从而导致反演图像的图像质量下降。为了校正位置误差带来的图像误差,本文在天线阵元存在位置误差的情况下,对反演图像质量的影响进行定量分析。6个辅助源中3个位于方位角为0°,估计阵元的x坐标;3个位于方位角为90°,估计阵元的y坐标。在得到较精确的阵元位置估计基础上,对存在误差的反演图像进行图像校正。     

抑制校正源方位估计偏差的阵元位置误差鲁棒估计算法

针对校正源方位估计偏差会影响阵元位置误差校正精度这一问题,该文在假设校正源方位估计偏差的概率分布先验已知的条件下,根据信号子空间拟合理论和贝叶斯估计理论框架,提出一种能够抑制校正源方位估计偏差的阵元位置误差鲁棒估计算法.该算法以Newton迭代的形式给出,并不需要对校正源方位进行数值优化.理论分析和仿真实验均表明:在一定条件下,文中的新算法对校正源方位估计偏差具有较好的鲁棒性,并且其渐近性能可逼近相应的克拉美罗界.     

一种阵列天线阵元幅相、位置误差校正方法

针对毫米波热辐射信号弱的问题,该文提出一种对存在阵元幅相、位置误差的线阵进行校正的方法。该文基于低信噪比(SNR)的阵列误差模型,利用单个校正源,其信源方向未精确已知,通过旋转天线阵列在多个校正方位测得校正数据,并估计出阵元幅相、位置误差参数,从而对阵列中的阵元幅相、位置误差进行联合校正。该方法运算复杂度低,具有较高的估计精度,校正性能良好。理论分析和计算机仿真结果表明了该文方法的有效性。     

CMOS磁敏/光敏兼容传感器集成电路的设计

研制了一种新型的磁敏传感器和光敏象限传感器兼容的集成电路。该传感器采用0.6μm标准CMOS工艺制造,设计并实现了磁敏传感器、光敏象限传感器及其兼容的信号处理电路的单片集成,并采用有源预处理电路和相关二次采样电路进行磁敏和光敏信号的采集和降噪处理,具有较高的磁场灵敏度(0.0361T-1)感光灵敏度(2V/lx.s),实现了在一个芯片上同时传感磁信号和光信号的功能。     

多传感器交互滤波算法

 由于传感器节点感知范围有限,传感器网络内的目标跟踪过程可以被建模成为一个马尔可夫跳变系统.以此为基础根据贝叶斯理论设计接力卡尔曼滤波算法,重构新息方程,实现网络中连续的协作式跟踪.进而通过混合每次迭代状态和方差的初始值,提出了多传感器交互滤波算法.其性能优于接力卡尔曼滤波算法,却牺牲了算法的计算复杂度.最后,仿真结果验证了所提算法的有效性.     

智能传感器在物联网领域中的应用

介绍了智能传感器的概念和基本特点,分析了IEEE 1451关键的通讯接口规范以及我国提出的智能传感器系统标准体系架构,阐述了智能传感器在物联网中的应用情况及未来发展。     

全光纤双传感臂微振动传感器

这套系统基于一台全光纤迈克尔逊干涉仪.全文分析了传感器的结构和工作原理,设定了传感器的具体参数.为了拓宽传感器探测振动频率的范围,最后进行了实验和改进.试验结果表明,示波器显示的电路输出波形与振动源波形很一致,能够很好地反映70Hz～7kHz范围内的振动,系统的加速度相位灵敏度为2.457×10~4rad/g.     

Adaptive Sensor Activity Control in Many-to-One Sensor Networks

In this paper, we consider a many-to-one sensor network where a large number of sensors are deployed to monitor a physical environment. We explore sensor activity management to maximize the network lifetime, while meeting the quality-of-service (QoS) requirement. Specifically, in each round the sink estimates the number of active sensors and the control information is fed back to the sensors for activity control. We start with a basic case where the total number of sensors$N$is known, and the estimator of the number of active sensors$mathhatn_t$is accurate. We devise a sensor activity control scheme under which the number of active sensors would converge to the minimum that can meet the QoS requirement. Next, we generalize the study to the following two more complicated cases: (1) The case with known$N$and inaccurate$mathhatn_t$: For this case, we propose a stochastic approximation algorithm to minimize the average number of active sensors while meeting the QoS requirement. (2) The case with unknown$N$and accurate$mathhatn_t$: For this case, we cast the problem as the adaptive control of a Markov chain with unknown parameters and propose a composite optimization-oriented approach for the corresponding sensor activity control. We show that using this composite optimization-oriented approach the number of active sensors would converge to the minimum that can meet the QoS requirement.     

传感器模拟前端

那些有传感器信号路径设计需求的客户发现自己正处在十字路口,他们有两条路可以选择,一条简单,一条困难。目前,客户们大多利用传统的模拟手段来解决信号路径问题,但这通常需要数周甚至数月的设计时间。     

Sensor microsystems

The systems approach to designing sensor microsystems is emphasized as a means of improving their performance. The following basic synergetic relationships between the components of a microsystem are identified: compensation, feedback, chopping and mass effects. Some selected examples of the application of these principles in sensor microsystems are discussed. The choice of the integration technology for the realization of a sensor microsystem depends strongly on the involved market size. The larger the market, the more fundamental integration technology should be applied.     

无线传感器网络中用于目标跟踪的节点规划算法

利用无线传感器网络进行目标跟踪时,由于各传感器节点的能量有限,数据蕴含的有效信息又各不相同,因此有必要规划参与目标跟踪的节点集和参与方式,以降低系统开销。本文提出了一种新的基于领导节点的节点规划算法,综合考虑收集数据和领导节点迁移过程中的通信开销,以最大化目标跟踪的性能。求解中以跟踪过程中的误差矩阵作为目标度量,采用高斯-赛德尔（Gauss-Seidel）和凸松弛等方法,使得复杂的带约束优化问题能够在接近O（N3）的时间复杂度内得到求解。仿真结果表明,与对比算法相比,本算法在相同的通信能量约束下能够达到更好的跟踪性能。     

温度传感器和流量传感器结构与检修方法分析

对水温表热敏电阻式传感器、空调蒸发器出风口温度传感器、石蜡式气体温度传感器、双金属片式气体温度传感器、热敏铁氧体温度传感器、叶片式空气流量传感器以及测量芯式空气流量传感器的结构、原理与检修进行了讨论。     

Silicon Sensor Systems

Silicon sensor systems are based on capability of siliconto serve as a basic material for monolithic cointegration ofsensors and electronics. Implementation of this cointegration,its advantages and benefits, and examples of silicon sensor systemsform the central part of this contribution.