阵元位置互质的线性阵列：阵列校正和波束形成

该文研究了阵元位置互质的线性阵列(CLA)的阵列校正和波束形成问题。在假设CLA天线单元部分校准的条件下,基于同时干扰定位与阵列校正(SILAC)技术,设计了一种适用于CLA的阵列校正和波束形成方法：CLA-SILAC-INCM算法。从理论上分析证明了,当CLA中包含有L_c≥3个完全校准的天线单元,使用SILAC技术可以高精度无模糊地实现干扰源角度和阵列天线幅相误差估计,并在此基础上完成干扰噪声协方差矩阵(INCM)重建和波束形成最优权向量构造。通过仿真实验验证了,提出的CLA-SILAC-INCM算法具有比其他常用算法更好的性能,尤其是信噪比接近干噪比时,CLA-SILAC-INCM算法的优势更为明显。     

DBF 阵列波束无法稳定形成的原因分析及验证

针对已固化权值的数字波束形成（DBF）阵列在岸边环境中出现波束无法稳定形成的问题,分析了原因,通过展宽主瓣波束的方法验证了原因分析的正确性。     

直线阵列数字波束形成技术

基于直线阵列天线体制,介绍了数字波束形成(Digital Beam Forming,DBF)技术的原理、系统组成和实现方法,给出了详细的公式推导,对数字波束形成的正交校正、通道一致性校正和波束形成等关键技术进行了描述,并说明了关键技术的有效解决方法。结合工程实践,提出用现场可编程门阵列(FPGA)和数字信号处理器(DSP)相结合的架构来完成数字波束形成板的实现方式,并对数字波束形成板的工作模式和工作流程做出了详细说明。所给出的理论和方法都是通过实践检验的,具有一定的实用性。     

二维多波束天线的结构设计

介绍了二维多波束天线的结构形式及其设计,阐述了二维多波束天线的整体结构布局以及安装波导的支架结构设计.     

自适应校正波面畸变系统设计

由于大气湍流造成大口径望远镜光学系统波面畸变，严重影响成象质量。本文提出一种在红外区进行自适应校正，使象质达到衍射极限分辨率的设计方案。     

扁平电视光栅畸变校正技术的研究

本文是通过对扁平显象管固有的梯形、弧形失真分析,从电路和磁偏转场设计两方面来研究校正这种光栅畸变的方法。通过研制样机,进一步验证了该方法能很好地解决扁平电视固有的畸变,达到了一般电视的收看效果。 科技的迅速发展和人民的物质文化生活的日益改善,当今电视的发展呈现两大趋势:一种是大屏幕高清晰度化,另一种是低功耗、平板化。而在平板显示器件中,近期发展起来的平板显示器件如:液晶显示(LCD),发光二极管(LED),荧光显示器(VFD),等离子体显示板(PDP)和场致发光(EL) 等器件在性能/价格比方面远远落后于显象管(CRT)。目前CRT的功率容量和转换特性大大高于其它显示器件[1],是荧光屏效率最高,寿命最长的有源显示方式。日本于1982年开发了第一台商用2英寸扁平电视,目前日本已将扁平CRT广泛用于计算机终端显示屏,检测设备显示器及便携式微型旅游用TVS [2],且到1984年推出了4英寸扁平CRT,其销售额猛增[3]。但由于扁平CRT有其固有的梯形和弧形失真,所以解决这一问题成为扁平电视的一大难题。     

大视场短焦距CCD成像系统畸变校正研究

光学成像系统的非线性几何畸变可以利用数字图像处理技术来进行校正。其中,在以径向畸变为主的非线性几何畸变模型中,本文通过对影响畸变参数测量精度的各种因素的分析,提出了相应的畸变校正模型,并对提高畸变校正精度的途径和技巧进行了探讨和尝试。     

稀疏阵列的FIM波束形成

运用插值技术对等距稀疏阵列进行FIM（傅里叶积分法）波束形成处理,不仅有效地增加了阵元数目,而且解决了等距稀疏阵列因阵元间距大于半波长而引起的信号角度模糊问题,同时采用FIM波束形成技术提高了指向性性能和抑制相关干扰噪声性能。通过对插值技术和FIM波束形成技术的研究,给出了设计虚拟阵列的计算步骤。通过对仿真数据和实测声呐海试数据进行处理证实了该方法的有效性。     

共轭虚拟阵列波束形成方法

根据MASK、BPSK和AM等非圆信号的实值特性,利用实际阵列接收信号的共轭将阵列向外扩展,提出一种适用于均匀线阵的共轭虚拟阵列波束形成方法,并对其自适应波束性能进行了分析和改进,在此基础上提出一种快速实现方法.该虚拟阵列的构造方式能同时保留时间信息和方位信息,用于自适应波束形成中,可以改善波束图形状,提高阵列增益,对...     

星载DBF多波束发射有源阵列天线

 低轨通信卫星大容量、终端小型化要求卫星采用多波束天线技术来实现高增益、宽覆盖.本文针对低轨CDMA通信系统,设计了具有近"等通量"覆盖的平面阵列多波束发射天线,该天线由61微带单元天线阵、61个发射射频通道和数字波束形成网络组成;数字波束成形网络对输入的16个波束信号进行正交化、加权处理输出61路中频信号,由发射射频通道完成上变频和信号放大,最后通过天线阵辐射出去在空间形成期望的16个赋形波束覆盖.文章详细介绍了天线的实现方法和试验结果,通过对16波束发射天线原理样机的测试,结果表明天线各指标都符合设计要求,有效验证了天线系统设计的正确性.     

基于多波束网络的宽带阵列接收系统

宽带阵列接收系统因其瞬时带宽大、动态范围大、灵敏度高等特点,在电子战系统中有着重要应用。针对以较小的硬件代价解决宽空域、高灵敏度接收多个宽带信号的需求,提出了基于多波束网络实现宽带阵列信号接收的解决方案,该系统主要包括射频前端、多波束网络、宽带变频及宽带数字接收机。详细论述了多波束网络损耗模型及级联噪声系数模型,扩展了包含合成器的阵列接收系统噪声系数结论;并从系统的角度分析灵敏度指标,对同类工程系统的设计具有参考意义。系统测试结果表明,灵敏度优于-94dBm,瞬时动态范围大于40dB,已在某侦察系统中取得成功应用。     

阵列多波束雷达的优化设计

针对阵列多波束雷达主要参数的优化设计进行了理论分析,提出了阵列多波束雷达的空域覆盖、接收波束和接收通道的设计原理、误差分析和工程实现,给出了实验系统的实际效能结果及其分析。这对优化雷达系统参数、合理利用雷达资源有一定的工程指导意义。     

面阵相机几何畸变矫正方法研究

由于机械加工安装、镜头光学特性等误差因素会使相机拍摄的图像产生非线性畸变,所以在应用所拍摄图像之前需要对图像进行畸变校正.在从硬件和软件两个方面对图像进行畸变校正的方法进行总结的基础上,具体介绍了基于BP神经网络的图像几何畸变矫正方法和网格靶标交点坐标的提取方法.实验结果表明,BP神经网络的图像几何畸变矫正方法简单易于实现,且能较全面地拟合畸变函数,得到高精度的校正图像.     

提高多波束发射阵合成效率的方法分析

对影响多波束发射阵合成效率的各种因素进行详细分析,通过对相位、幅度、频率和功率四种影响因素的分析,从相位均衡、幅度均衡、频响均衡和功率补偿四个方面出发,提出了提高多波束发射阵合成效率的有效措施。     

干扰环境中多波束阵列天线的指向优化

通常多波束阵列天线的指向是固定的,在干扰环境下对于接近其子波束方向的强干扰的抑制能力较差。多波束指向优化问题是指,在子波束方位间隔保持不变的情况下,使得多波束整体指向在小范围内可调整,以尽量避开干扰进入子波束的情况,从而抑制强干扰、提高多波束输出的信干噪比。以输出总功率之和最小化为准则,推导了最优调向方法和次优的快速方法,后者用"等效波束"的概念来解释多波束对干扰信号的总体响应。仿真表明,基于自适应波束形成的快速调向方法既可接近最优调向方法的性能,又能较大地减少运算量。     

基于方向图综合和空域插值的大型阵多波束形成技术

为了克服大型阵阵元级多波束形成的造价,复杂度和子阵级多波束形成的抑制栅瓣困难的问题,提出了一种方向图综合与空域插值相结合的方法,该方法既可以实现在任意方向上形成多个波束,又可以避免使用大量的数字权,简化了波束形成网络,具有较高的工程实用价值。计算推导和仿真结果均表明此方法是有效的。     

基于SIW的多波束波导缝隙阵列天线设计

基片集成波导(SIW)是一种新型的波导结构,具有低插损、高Q值、易于加工和设计等优点,在雷达、通信和导航等领域有很好的应用价值。本文应用SIW技术设计与仿真了一个Ku波段基于Butler矩阵馈电网络的多波束波导缝隙阵列天线。仿真结果表明该天线通过俯仰维实现同时4波束,提供±45o覆盖,具有良好的方向图和驻波特性。它采用一体化设计方式,大大减轻阵列天线重量和减小尺寸,具有较高的工程实用性。     

On Blocking Probability of Multi-Beam CDMA Systems Using SBF Array Antennas

In wireless cellular systems, a code division multiple access (CDMA) technology with array antennas can significantly reduce interferences by taking advantage of the combination of spreading spectrum and spatial filtering. We investigate blocking probabilities of multi-beam CDMA systems using switched beamforming (SBF) array antennas considering non-homogeneous traffic loading over a cell which may cause traffic congestion and introduce large blocking probability in a hot-spot area. We also propose a feasible main beamwidth deployment and a beam reassignment (BR) method to mitigate the hot-spot beam, named the hot-beam. The feasible main beamwidth deployment suggests that we can relieve the hot-beam situation by deploying the feasible main beamwidth which can guarantee below 1% blocking probability. Using the BR method, the blocking probability of hot-beam and total blocking probability over a cell are significantly reduced. Further, it is shown that the feasible traffic load ratio of the hot-beam to the lightly loaded beam is significantly enhanced when the total blocking probability of the cell is maintained below 1%. Hyunduk Kang received the B. Eng. degree in electronics engineering from the Dong-A University, Busan, South Korea, in 1997, and the M.S. degrees in information and communications engineering from the Gwangju Institute of Science and Technology (GIST), Gwangju, South Korea, in 1999. He is currently a Ph.D. candidate in information and communications engineering from the GIST. His current research interests include performance analysis and resource management of next generation mobile communications and wireless sensor networks. Seokjin Sung received the B.Eng. degree in radio science and communication engineering from the Hong-Ik University, Seoul, South Korea in 2002, and the M.S. degree in information and communications engineering from the GIST, Gwangju, South Korea in 2004. He is currently a Ph.D. candidate in information and communications engineering from the GIST. His research interests are in the areas of adaptive smart antenna system design and analysis for moving-user environments. Insoo Koo received the B.Eng. degree in electronics engineering from the Kon-Kuk University, Seoul, South Korea, in 1996, and the M.S. and Ph.D. degrees in information and communications engineering from the GIST, Gwangju, South Korea, in 1998 and 2002, respectively. From 2002 to 2004, he was with the GIST as a Research Professor. In 2005, he joined the University of Ulsan where he is presently an Assistant Professor. His current research interests include next generation mobile communications and wireless sensor networks. Kiseon Kim received the B.Eng and M.Eng from the Seoul National University, all in electronics engineering, in 1978 and 1980, and the Ph.D. degree from the University of Southern California, Los Angeles, in 1987, in electrical engineering-systems. From 1988 to 1991, he was with Schlumberger in Texas, as a Senior Development Engineer where he has been involved in development of telemetry systems. From 1991 to 1994, he was a Computer Communications Specialist for Superconducting Super Collider Lab., in TX, where he has built telemetry logging and analysis systems for high energy physics instrumentations. Since joining the GIST, in 1994, he is presently a Professor. His research interests include wideband digital communications system design, analysis and implementation.     

基于像素运动模型的数字造影系统成像畸变校正

提出一种基于像素运动模型的数字造影系统成像畸变的校正方法.通过在一些间隔均匀的方位上获取标志板图像,利用单幅图像的畸变校正算法计算出各幅图像中的像素受畸变影响而产生的运动,并据此求得像素运动模型的参数.利用该模型可以校正C型臂在任意方位下获取的造影图像的畸变.实验证明,该算法具有较高的精度和较快的速度.