虚拟相控阵超声散射CT成像中的散射面定位研究

对于有N个阵元的探头阵列,在探测区域内可获得全部点参与成像运算的所需要的时间长,内存需求大,制约了成像速度,若能实现散射源的快速定位,可以提高成像速度,减少伪像。为了提高成像速度,进行散射源的快速定位,首先要将波列的冗余信息进行压缩。本文通过时间压缩方法,将虚拟相控阵所得到的超声阵列信号集（波列）压缩,并通过互相关法进行移位,再将其一维投影,通过研究一维信号的时域、频域特征快速并准确识别散射界面,并对后面快速成像打下了基础。     

基于高阶边界散射变换的二面角快速成像算法

基于二面角的单站圆周扫描模型,本文分析了不同张角二面角的奇次反射回波分布规律. 通过建立正向散射模型并求解在各观测角度下对散射场贡献最大的出射点,证明了在二面角内的各种散射中,镜面反射起主导作用. 基于此,本文只考虑镜面反射对散射场的贡献,建立了出射边驻定相位点与回波波前之间的一一对应关系,提出了一种高阶边界散射变换（high-order boundary scattering transform, HBST）算法,有效消除了由多次反射带来的成像伪影. 相较传统的后向投影算法,本文提出的HBST算法在计算量和成像效率上都有显著的提升,仿真和实验结果验证了算法的有效性.

     

基于Chirp-z变换的快速谱峰搜索方法

为减少空间谱谱峰搜索过程的计算量,文章提出了一种先采用FFT算法进行预搜索,确定峰值的大概位置,然后再采用Chirp-z变换算法在峰值附近进行精细搜索以确定峰值精确位置的方法。经仿真试验,该方法能够有效提高搜索效率,减少计算量。     

一种基于形态变换的图像去噪方法

图像去噪是一种图像预处理方法。图像去噪能够从复杂的信号中提取所需要的信号,便于对图像作进一步的处理。数学形态学是一种对图像进行分析的数学工具,其分析的基础是图像的形态。文章利用数学形态学以图像形态为主要研究对象这一特点,对一幅含噪的典型图像进行实验。通过实验,表明该方法可以较好地保留图像原有的特征。     

一种相控阵雷达预警搜索屏波位快速设计方法

根据相控阵雷达远程预警工作模式,研究了一种适用于相控阵雷达目标截获搜索屏的波位设计方法,并利用数值方法实现了搜索屏波位坐标的快速计算.仿真结果表明,与传统波位设计方法相比,该方法可在完成覆盖搜索屏空域的同时有效地减少波位数量.     

基于Chirp-z 变换的阵列天线方向图快速计算

分析了等距阵列天线方向性函数与Chirp-z 变换之间的一致性,讨论了Chirp-z 变换的快速计算方法,表明可利用Chirp-z 变换法对阵列方向图函数进行快速计算。Chirp-z 算法自身已经考虑了不同单元间距的影响,避免了对可见空间的讨论。另外,Chirp-z 算法能对可见空间进行任意点数的等间距取值,保证了波束指向精度。文中给出实例,对Chirp-z 变换法的准确性、快速性进行验证,结果显示该方法能够准确、快速计算阵列天线方向图。     

基于界面电磁学的新型相控阵天线

界面电磁学是电磁学领域的一个前沿研究方向, 对于新型微波和天线器件设计具有重要的理论指导意义.文章对界面电磁学进行了简要介绍, 包括其发展历程、学科定位, 以及关键研究内容.还进一步提出了基于界面电磁学的相控阵天线设计新思路, 并给出了多个相控阵天线设计实例, 包括采用旋转式电磁表面的微马达相控阵、采用电调数字表面的超大口径相控阵(10 240单元)、超高频率相控阵(96 GHz)和透射式相控阵.最后介绍了新型相控阵在微波/毫米波安检成像系统中的应用, 实验结果证明了全电调快速空间成像的可行性与成像精度.     

相控阵天线模式项散射特性研究

相控阵天线是隐身武器平台的重要散射源。该文通过相控阵天线散射模型对其模式项宽带散射特性进行仿真计算,并采用旋转目标散射中心成像方法对天线RCS仿真数据进行微波成像,研究了相控阵天线模式项散射的基本规律,并得到其散射中心分布图。仿真结果表明,相控阵天线斜置和天线端口阻抗匹配可大大减小威胁区域内模式项散射。研究结果对相控阵天线模式项RCS缩减工作具有良好的指导意义。     

基于相控阵天线的RFID定位系统的理论分析*

提出了一种基于相控阵天线的AOA 与RSSI 相结合的混合定位方法。针对不同的天线单元数N、天线单元间距d、天线单元相位差琢,定量分析了相控阵天线的辐射特性参数;此外,定量分析了N 对功率和信噪比(SNR)的影响。分析表明当N 为15、d 取0.45λ时,在整个扫描范围内波束宽度小于30°;同时工作距离提高15倍,SNR 提高10log(15) dB。最终实测证明,基于相控阵天线的RFID 定位系统不仅增大了工作范围,也改善了系统抗干扰能力。     

基于OTTD的宽带相控阵空间色散补偿技术研究

从理论上分析了普通相控阵天线空间色散产生的原因,数值模拟了工作频率、波控角对空间色散的影响,对采用子阵光学真延时补偿相控阵天线空间色散的技术进行了理论分析和数值模拟。结果表明对于普通相控阵天线,当工作频率为8GHz、波控角为40°时,对应的波束偏移为13.5°,远远不能满足宽带、宽角度工作的要求,而采用光学真延时(OTTD)技术的相控阵天线,在工作频率为8GHz、波控角为60°时,波束偏移量不到2°,满足了宽带、宽角度工作的要求。     

基于时间分割技术的相控阵雷达空域监视方法

基于雷达监视空域和相控阵雷达时间分割技术,给出了相控阵雷达空域搜索的基本应用方法和特例,并从法线方向跟踪、不同数据率目标跟踪、多通道跟踪、偏角跟踪等4个方面,提出了空域目标跟踪的应用方法,实验验证表明,这些方法在任务中均得到了较好的应用.     

基于RAP的水平线列阵时反定位研究

在分析可靠声路径的物理机理的基础上,将可靠声路径(RAP)与时间反转处理相结合,研究了基于RAP的水平线列阵时反定位问题,并在Munk声速剖面下进行了仿真分析。结果表明,利用RAP进行水平线列阵时反定位的有效性,通过适当提高阵元数量和间距可增强时反聚焦效果,在相同条件下,水平时反阵需要的阵元数量大于垂直阵。     

国外天基雷达的发展趋势

天基雷达工作在较高的高度,能够不受日照和天气条件的限制,全天候、全天时的对地、对空进行探测,具有可见光和红外遥感系统不可比拟的优点.文中介绍了国外天基雷达的发展水平,以及天基雷达在功能和平台上的多样性,分析了天基雷达系统及其未来发展趋势.     

基于小型阵列试验的相控阵单元互耦特性研究

相控阵天线辐射单元的互耦特性对天线整体性能有着重要影响,而互耦与具体单元形式相关,因此模型复杂, 难以精确计算和预测。在阵元的小型阵列试验过程中,采用互耦测试的方法,对准八木振子、微带贴片、Vivaldi 单元 等几种典型宽带相控阵单元的互耦特性进行了实验研究,结果表明互耦对不同类型的单元影响大不相同,对单元特性 不仅有传统认为的负面作用,还可能有改善性能的作用,分析结果可供相控阵天线设计时参考;同时,利用测试数据 分析了小型试验阵列的规模对结果的影响,提出了小型阵列的规模依据。     

光纤激光相控阵技术的通信研究

提出了利用光纤激光相控阵技术组建全光组网的新方法。且远场栅瓣的存在不仅缩小了光束的扫描范围,还分走了大量主瓣的能量,缩短了通信距离。文中还提出了通过改变阵元间的间距来达到消除栅瓣的目的,完成了相应的仿真工作,并通过实验验证了利用相控阵技术进行通信的可行性。     

虚像相位阵列的二维成像原理及其应用

虚像相位阵列（VIPA：virtually-imaged phased array）是一种具有大角度色散的光学器件,利用其大角色散的特性,可以用来制作高分辨率滤波器和色散补偿器。将虚像相位阵列和衍射光栅结合实现二维成像是光谱处理领域的重大进步。从二维成像原理出发,详细介绍其在研制高分辨率和高信噪比的光学滤波器、实现复杂的二维光谱处理以及光谱成像等研究领域的最新应用。     

地基相控阵雷达的天线扫描空间分析

根据相控阵雷达的工作模式和战术要求，研究波束扫描和波束空间分布特点对相控阵雷达合理的资源调度和能量管理非常重要。本文从地基相控阵雷达系统的天线特性、天线扫描空间、波位划分及波束增益空域变化等方面进行了分析和研究。仿真图片体现了相控阵天线的空域扫描特点。本研究可为相控阵雷达合理的资源调度和能量管理提供参考。     

一种空间目标遥测信号轨迹跟踪方法研究

卫星等高速空间目标遥测信号侦收是电子对抗领域重要的任务.传统的轨迹跟踪方法不能很好的适应相控阵侦察设备对于高速目标的跟踪.提出了一种空间目标遥测信号轨迹跟踪方法.该方法基于卡尔曼滤波Singer模型,推导了完成自动起始阶段各参数应满足的关系,并进行了实际实验.实验结果表明本文方法可以完成对于观测目标的全程稳定跟踪,具有一定的鲁棒性,便于工程实现.