基于毫米波雷达山火监测技术研究

将红外探测技术与毫米波雷达技术相结合,探讨了对山火的监测和定位技术,以期提高山火监测的准确性,降低由于山火灾害造成的影响。山火监测过程红外发现火情,确定火情方向,进而确定毫米波雷达的探测方位;毫米波在红外给定的探测方位上发射雷达波探测山火烟雾,确定山火的距离。试验测试表明,毫米波雷达能探测山火烟雾的回波信号,具有探测识别山火烟雾的能力;结合试验测试数据,基于雷达基本方程,测算可得毫米波雷达探测山火烟雾的范围可达10 km。本研究可为山火监测提供新的技术参考。     

基于红外同步的收发分离超声测距系统的研究

传统的超声测距是基于测量超声反射回波所耗费时间的方法而进行的,该方法无法实现两个分离点目标距离的测定. 本文设计了一种利用红外同步信号控制两个分离点目标的测距系统. 文中阐述了该方法的实现原理,给出了收发分离超声测距系统的电路设计,分析了收、发两端超声波传播过程中产生的时间误差来源,并修正了超声波测距公式,以提高测量精度. 该系统电路实现简单,测距精度可达到1.5 mm左右,具有很好的实际应用价值.     

宽带直接采样接收机的高速运动补偿方法

针对宽带直接采样数字接收机,建立高速运动目标回波的解释表达方法,分析目标高速运动对一维距离像和逆合成孔径雷达(inverse synthetic aperture radar,ISAR)成像的影响.提出一种自适应匹配滤波的高速运动补偿方法,该方法利用雷达测距、测速系统得到的目标速度估计值构造新的匹配滤波器,补偿目标高速运动对回波信号幅度和相位的影响,从而消除一维距离像的畸变,提高ISAR成像的质量.仿真试验和实测数据处理结果验证了该方法的有效性.     

一种基于余弦变换的LFM／CW测距系统信号处理方法

LFM／CW体制测距系统将目标距离信息转化为由回波信号与本振信号混频得到的差频信号的频率信息,通过分析该差频信号初始相位与目标距离的关系,研究了在测距中使用余弦变换代替傅里叶变换处理差频信号的可行性,分析了余弦变换引入的测距误差与系统参数间的关系,为减少处理差频信号时的运算量提供了理论参考。     

国内外W波段毫米波云雷达定标技术的研究进展

为了利用毫米波雷达的回波数据精确地反演得到云的宏微观物理特性,必须对研制的毫米波雷达进行定标.本文重点介绍了国外几种定标方法:单个系统各参数贡献的定标;大雨滴对毫米波雷达的定标;三角反射器以及金属球对毫米波雷达的定标;利用海洋表面后向散射技术的定标以及Cloudsat作为雷达校准器的定标.这些定标方法对于国内毫米波雷达更好地应用于实际探测具有重要的研究价值.     

调频连续波雷达频谱配对信号处理方法

通过分析线性调频连续波雷达回波差拍信号的频谱特点，提出了一种目标差拍回波频谱配对和固定目标对消、多普勒测距误差校正及解决距离-速度耦合的方法，并进行了计算机仿真．     

运动目标对步进频率一维距离像的影响研究

该文针对宽带步进频率收发信号,推导了基于高分辨率一维距离像的多散射中心数学模型,并给出了其外包络表达式。针对高分辨率步进频率毫米波雷达目标,分析了当目标存在相对运动时的回波数学模型,并对多普勒效应的影响进行了深入的研究,通过计算机的系统仿真,最后得到了运动目标速度估计与补偿的条件。     

倒车防撞报警系统的设计

基于超声波测距原理,介绍了一种以单片机AT89C51为主控制器的倒车防撞报警系统。此系统在汽车倒车时自动启动,由装置于车尾保险杠上的探头发送超声波,遇到障碍物产生回波信号,传感器接收到回波信号后经控制器进行数据处理,判断出障碍物的位置,达到设定的距离时显示并播报。为了减小测距的误差在数据处理部分还采用了温度补偿和最小二乘法来修正距离。实验表明该倒车系统在30 cm~500 cm范围内可实现准确测距,具有可靠性较高、外围电路简单、实用性强等优点。     

色散特性对毫米波频率步进雷达影响的研究

对影响毫米波频率步进雷达分辨率的主要因素进行了分析。除目标速度以外,为毫米波频率步进雷达提供频率信号的频率源的色散特性也会对雷达分辨率造成恶化影响。微波频段上的色散特性会被搬移到毫米波频段,导致毫米波发射信号和本振信号的初始相位差不为常数,对雷达系统尤其是距离分辨率造成严重影响。仿真结果与实验结果一致。为了抵消色散特性对雷达分辨率的恶化影响,可以通过对色散特性的补偿来实现。色散特性补偿的方法被应用到实现W波段频率步进频率源的设计中,满足了0.45 m距离分辨率的要求。     

汽车智能防追尾控制系统设计

针对汽车追尾事故带来的严重危害,设计了一种汽车智能防追尾控制系统。该系统利用角度传感技术、双目视觉测距及毫米波雷达测距技术对弯道和直道分别进行测距测速,并根据安全距离数学模型推算结果,运用模糊算法对汽车进行速度控制,从而有效地防止追尾的发生。最后通过Matlab的仿真结果证明了控制过程的正确性。该系统还利用Zigbee通信技术对高速和城市运行2种模式进行切换,从而提高了系统应用的灵活性和可靠性。     

非线性波动方程的孤波解及余弦周期波解

利用假设待定法,求出了非线性波动方程的具有双曲正割函数分式形式且渐近值不为零的精确孤波解和余弦函数周期波解,并分别讨论了它们的有界性,揭示了行波波速改变对钟状孤波解与余弦函数周期波解波形变化的影响.     

广义超弹性杆波动方程的行波解

就广义超弹性杆波动方程的行波解进行了研究,讨论了该方程存在光滑行波解的必要条件,研究了当方程中g(u)为三次多项式和指数形式时行波解的具体情况及存在条件,利用相空间(φ,η)讨论了广义超弹性杆波动方程的平衡点及相应的轨线.     

对称正则长波方程的精确行波解

为研究对称正则长波（SRLW）方程,采用 Fan 子方程法并借助 Maple 软件得到了该方程丰富的行波解：三角函数解、双曲函数解、双周期Jacobi椭圆函数解,并给出了解的数值模拟图。结果表明,Fan子方程法对求解非线性方程是一种非常有效的工具。     

用符号计算求解非线性波动方程的精确孤波解

提出一种推广的求解非线性波动方程精确孤波解的双曲函数展开方法，借助符号计算Maple，应用该方法得到了2个非线性波动方程的精确孤立波解，其中包括一些由4个双曲函数组成的新解。结果表明该方法简单有效，并且可以应用到其它的非线性波动方程。     

A feedback latching controller for two-body wave energy converters under irregular wave conditions

Latching control is considered to be an effective way to improve the energy absorption of a wave energy converter (WEC). Recently, a latching control method was realized in a hydraulic power take-off (PTO) system and was demonstrated to be effective in one-body WECs. However, the effectiveness of latching control for two-body WECs still needs to be tested. In this paper, a feedback latching controller is proposed for a conceptual two-body WEC. In this conceptual design, a permanent-magnet linear generator (PMLG) is adopted as the PTO system, and a pure water hydraulic cylinder system is designed for performing the latching control. A feedback control strategy based on the measurement of latching force is established, formulated and tested numerically under realistic irregular wave conditions. The effects of the wave peak period and the PTO damping coefficient on the effectiveness of the latching control is also investigated. The results indicate that the proposed feedback latching control is effective for improving the annual power absorption of the two-body WEC. Furthermore, compared to another latching control, the proposed control is more practical because it does not require any knowledge of the wave conditions or the dynamics of the whole WEC system.     

平面波用椭球波函数的展开

在椭球坐标系中,根据椭球波函数的定义,将平面波用椭球波函数展开,通过矩阵方程,采用数值方法求解了长旋转椭球波函数的径向函数和角函数,从而球出平面波用椭球波函数是展开的展开系数。     

超声驻波悬浮能力特性

为了提高超声驻波悬浮能力和悬浮的稳定性,提出了辐射端和反射端均为凹球面形状的结构。通过ANSYS仿真分析超声驻波产生的过程,得到不同凹球面半径下驻波声场的声压分布和最大声压值,确定最优的凹球面半径值。用Matlab仿真的方法对驻波悬浮位置进行了预测。根据优化的结果,加工制作了超声驻波悬浮装置,并对物体进行了悬浮实验,悬浮位置与仿真分析得到的结果一致。该装置在辐射端与反射端间距为2个波长的情况下,同时在3个波节处悬浮了3个直径为3mm的钢球,驻波悬浮能力和悬浮的稳定性得到了较大幅度的提升。     

结构的行波控制

将结构的扰动视为行波的传播过程,通过主动控制波的传播路径,实现对结构扰动的控制。通过行波控制器的作用,扰动能量在上游被抑制或被吸收掉,使下游的能量达到最小。从理论上探讨了基于行波模型的结构梁响应控制方法,在梁及压电陶瓷作动器处采用行波理论模型,导出了上游测量、下游点施加控制的行波主动控制律及相应的具有超越函数形式的控制补偿器表达式。仿真结果表明行波控制能取得相当好的控制效果。     

衍射的平面波理论

本文介绍衍射的平面波理论,证明在菲涅耳和夫琅和费衍射条件下,由平面波理论和球面波理论得出的结果完全相同,并且以Talbot效应为例说明平面波理论对于某些衍射现象的解释和对傅里叶光学的理解是特别重要的。     

高频地波雷达短波电台干扰频谱特性研究

短波电台干扰是高频地波雷达的主要干扰源,通过建立了各种短波电台干扰的理论模型,系统分析了干扰信号的频谱特性,并进行了实际雷达干扰信号的频谱分析研究,得出了干扰信号的典型频谱特征,实验和仿真结果证明了理论的正确性,从而为高频地波雷达的干扰抑制、目标检测和海态特征的研究提供了理论和试验依据.