基于改进粒子群算法的宽带测向阵列结构优化

通过对测向模糊性进行分析,提出了针对宽带信号无模糊测向的阵列结构设计方法。该方法基于改进粒子群优化算法,以测向无模糊及各阵元最小间距为条件,对各阵元位置进行优化设计,得到合适的阵列结构以提高阵列的测向性能。仿真实验证明,改进粒子群算法提高了搜索效率,通过本方法设计的测向阵列在测向带宽内能够得到较高的测向性能,而且最小阵元间距不受均匀线阵中阵元间距不大于半波长的约束。     

运用迭代FFT算法优化矩形平面稀疏阵列

介绍了一种基于迭代FFT算法的优化方法来实现矩形稀疏阵列的峰值旁瓣电平最优化的设计,给出了该方法的详细优化步骤.如果矩形平面阵列的阵元等间距分布,则阵列因子与阵元激励之间存在二维傅里叶变换关系,对随机初始化的阵元激励作迭代FFT循环,在一定的旁瓣约束条件下,便可以得到最优的阵元分布.仿真结果证明了该方法的快速性、有效性...     

平面阵天线栅瓣性能分析

在相控阵天线设计中,增加阵元间距能提高天线分辨率,但天线波束会出现栅瓣,栅瓣多值性导致目标位置模糊,接收机错误跟踪。因此,阵元间距的合理取值是相控阵天线设计的重要内容。首先建立了阵列天线方向图函数模型,然后推导出矩形阵和三角阵栅瓣出现的位置及不出现栅瓣时阵元间距的取值范围,最后通过MATLAB仿真来验证结论的正确性。     

Ku频段相控阵馈源设计

平方公里阵SKA(Square Kilometer Array)将是世界上最大的综合孔径射电望远镜,包括中国在内的多个国家正在进行先导天线、相控阵馈源、超宽带单波束馈源等关键技术的实验研究。针对SKA的关键技术之一,相控阵馈源,设计了工作在Ku频段的相控阵馈源。首先,通过对天线的焦面场进行分析,确定阵列的尺寸;接着,选择最合适的阵元形式,设计阵元并进行优化;然后,根据设计要求,以天线的灵敏度为标准,进行阵列设计,确定阵列的排布形式;再对阵元间距对灵敏度的影响进行了仿真分析,选择合适的阵元间距,使系统达到灵敏度最优。最后给出了仿真结果。     

一种Peano结构的圆极化微带天线设计

在天线结构优化设计中,为了改善电磁带隙结构下阵元间距过大造成天线阵极化特性和增益性能下降的问题,提出设计了一种Peano结构下的圆极化微带天线.使用直接传输方法分析有限周期的一阶Peano结构的表面波带隙,将电磁带隙结构放在微带天线周围,通过减小电磁带隙结构和天线的间距,优化天线结构和天线的参数,缩小阵元之间的间距.仿真结果表明,与传统的电磁带隙结构微带天线相比,改进设计能有效减小圆极化天线阵中阵元间距,抑制阵元之间的互耦,提高阵元的方向性和天线阵性能.     

用于麦克风阵列的阵元筛选方法研究

在使用TDOA算法进行被动声定向时,为精确获取麦克风阵列阵元之间接收声源信号的时间差,进而计算目标的方位角,麦克风阵元之间必须保持较高的相位一致性。而从论文与专利检索来看,目前还没有有效方法筛选出符合要求的麦克风阵元。针对此问题,本文基于麦克风阵列阵元相位一致性的指标,设计出麦克风阵元筛选系统,通过实测数据分析表明:一致性较高的麦克风更适合组建麦克风阵列。     

MIMO阵列正交频分发射波形模糊函数分析

多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)阵列因具有的优越性能在通信技术研究中成为信号处理界研究的热点,对发射波形设计是MIMO阵列应用的关键.建立了MIMO阵列的发射、接收信号模型,针对MIMO阵列及发射信号正交的特点,在远场窄带情况下对MIMO模糊度函数进行简化.从目标分辨力的角度出发,利用仿真分析了MIMO阵列不同发射阵元数正交频分线性调频(LFM)信号的模糊函数特点.仿真结果表明MIMO阵列的分辨能力优于常规相控阵,随着发射阵元数目的增大,系统的距离和角度分辨力有显著提高,多普勒分辨力保持不变.     

阵列天线方向图仿真系统设计与研究

针对阵列天线的布阵问题,设计了一种阵列天线仿真系统,实现了阵列天线设计的可视化操作。通过设置阵元数、波长、阵元间距等天线相关参数,系统能够实现直线、平面、圆形和圆柱四类阵列天线的仿真分析。针对四类阵列天线稀疏布阵问题,系统采用遗传算法,对稀疏阵列天线的方向图特性进行研究。通过系统的仿真,用户可以直观地观察阵列天线方向图的变化,从而调整相关参数实现阵列天线方向图的优化设计。该仿真系统具有操作简单、页面简洁、交互性强等特点,能够支持和辅助用户分析与设计阵列天线。     

十字形二维稀疏混合MIMO相控阵雷达收发阵列设计

针对二维混合多输入多输出(MIMO)相控阵雷达发射子阵分割带来的自由度损失进而影响雷达系统参数估计性能的问题,提出一种基于十字阵的二维稀疏混合MIMO相控阵雷达收发阵列设计方法.首先,结合稀疏阵列-共轭嵌套阵对混合MIMO相控阵雷达的收发端进行稀疏设计;其次,对混合MIMO相控阵雷达产生的合阵进行做差处理,得到阵元位置差的差异阵列;最后,通过空间平滑处理进行波达方向估计.仿真实验表明,相较于传统的二维混合MIMO相控阵雷达,所提出方法仅利用两个互相垂直的一维线阵便可形成阵列的二维平面扩展,同时,在不增加阵元个数的前提下可有效扩展雷达阵列虚拟阵元数目,提高阵列的自由度以及波达方向估计性能.     

水声传感阵列指向性与系统传输性能研究

针对浅海水声通信中水汽界面和海底的反射产生多途效应对信号传输的影响,依据水下声传输原理,分析了水声信道中的噪声特点和产生多途效应机理,研究水声信道中声传感器指向性与传输性能关系,探讨水声传感阵列方式在水下通信环境的优势,设计合理的阵元间连接形式、阵列驱动电路和阻抗匹配电路,保证有效的功率耦合效率。经水下试验测试表明:采用一定指向性的声阵列结构,利用单个阵元波束宽度小于10°,构成阵列结构的波束宽度小于30°,并进行一定阻抗匹配,可减小能量损失,有效提高水声通信系统性能。     

均匀圆阵阵元缺损对阵列方向图影响的分析

阵列中阵元接收信号按照一定加权方式合成,使波束方向图指向期望信号同时抑制其他方向的干扰信号。但是当阵列中有阵元缺损时,会对阵列方向图产生一定影响。本文分析并仿真了均匀加权情况下,均匀圆阵无缺损的波束方向图,同时对比了具有相同波束指向的均匀圆阵和均匀线阵在缺损阵元位于不同位置的波束方向图。仿真表明缺损一个阵元后,均匀加权的均匀圆阵性能下降较多。而当缺损阵元位于不同阵列不同位置时,对均匀线阵影响有较大不同,但是对均匀圆阵的影响则相差不多。     

大阵元超声相控阵多组扫查系统研究

大阵元超声相控阵多组扫查系统,可提供更好的扫查灵活性、图像对比度,增加聚焦法则多样性并实现分布式 扫查。为在资源有限的条件下提高资源利用率,保证实时性,实现分布式扫查,需要研究系统资源复用以及数据处理协同调度,减少仪器硬件开销和避免信号处理混叠冲突,提高仪器性能。因此重点研究大阵元超声相控阵多组扫查系统中多组延时聚焦、多组同构流水信号处理、异构分层多DAG(有向无环图)信号处理等方面调度理论方法与关键技术,并应用于大阵元超声相控阵多组扫查仪器研制。     

Array Processor Architecture

Today's array processors provide a cost-effective tool for increasing the speed at which highly computation-bound processing jobs can be carried out. They are maturing and expanding with greatly improved hardware and software—improvements that are primarily a result of the accumulated experience of the vendors and users of these machines. All in all, it is a very competitive environment.     

气体传感器阵列

从气体传感器选择性和多功能化两个重要指标出发，指出气体传感器阵列与微处理机相结合，并通过模式识别技术，不仅能够解决交叉敏问题，提高器件的选择性，而且能够实现多功能化。     

阵面安装误差对相控阵雷达测角精度的影响

分析阵面安装误差对相控阵雷达测角精度的影响,对研究和设计高精度相控阵雷达非常重要。建立了相控阵雷达阵面安装误差测角精度误差模型,分别仿真分析了阵面倾角安装误差、阵面方位法向误差和阵面不水平度对相控阵雷达测角误差的影响。与理论公式相比,推导出的简约式用于计算阵面安装误差引起的测角误差分析时精度达0.001°量级,可以为相控阵雷达测角系统精度误差指标分配及测角精度超差问题分析定位提供快速、精确的理论依据和工程指导。     

不断发展的磁盘阵列技术

介绍了存储系统面临的挑战及I/O系统的瓶颈问题 ,讨论和比较了不同的磁盘阵列技术 ,重点论述了正交结构和Crosshatch结构磁盘阵列技术 ,最后对磁盘阵列技术的现状及前景进行了介绍。     

Biomimetic Tactile Sensor Array

The performance of robotic and prosthetic hands in unstructured environments is severely limited by their having little or no tactile information compared to the rich tactile feedback of the human hand. We are developing a novel, robust tactile sensor array that mimics the mechanical properties and distributed touch receptors of the human fingertip. It consists of a rigid core surrounded by a weakly conductive fluid contained within an elastomeric skin. The sensor uses the deformable properties of the finger pad as part of the transduction process. Multiple electrodes are mounted on the surface of the rigid core and connected to impedance-measuring circuitry safely embedded within the core. External forces deform the fluid path around the electrodes, resulting in a distributed pattern of impedance changes containing information about those forces and the objects that applied them. Here we describe means to optimize the dynamic range of individual electrode sensors by texturing the inner surface of the silicone skin. Forces ranging from 0.1 to 30 N produced impedances ranging from 5 to 1000 kΩ. Spatial resolution (below 2 mm) and frequency response (above 50 Hz) appeared to be limited only by the viscoelastic properties of the silicone elastomeric skin.