基于椭圆参数的最优接收极化

从极化的椭圆参数与极化球的Stokes参数的关系出发,直接推导出干扰环境下极化球面上的优化接收信号干扰噪声比参量表示式。该式对极化优化接收和信号增强很有用处。尽管难以得到全局最优解析解,但仍比较详细地给出了小圆和大圆轨道下的局部最优解,并进行了仿真。     

基于极化椭圆参数的零导数正交搜索最优极化方法

针对基于极化椭圆参数的信干噪比参量等式,提出一种基于极化椭圆参数的零导数正交搜索极化优化方法并进行了详细的讨论.该方法首先沿着一条特殊的基线进行局部优化就基本接近全局最优点,接着进行两个正交方向上的零导数搜索,而且搜索过程中每一步都只需简单地利用前一步局部最优解的结果.经过大量试验,给出了参数范围.结果表明ZDOS方法是有效的,基本上只需几步计算后就找到了全局最优点.     

基于特征选择与GOPCE的舰船检测方法

原始的广义相对最优极化(GOPCE)中,通过最大化目标与背景极化参数融合结果的比值,而求取极化参数的最优系数向量,但没有考虑参数融合结果中目标与杂波的分布。为提高基于极化合成孔径雷达图像的舰船目标检测性能,提出了一种基于极化特征选择及改进 GOPCE的目标检测方法。首先提出了一个改进的优化准则,同时考虑了最大化信杂比与最小化目标与杂波分布的方差。基于改进的优化准则,选择了3个最优极化特征,并求解对应的最优系数向量,获取了目标与背景区分度更大的融合图像。实验结果表明,该方法有效提高了目标的检测性能。     

关于Huynen目标参数与目标最佳极化关系的讨论

Huynen目标参数和最佳极化(OPs)是极化信息处理中两个基本概念。最佳极化在Poincare球上的分布根据Huynen目标参数的特征角可以细分为“针型”、“帽型”和“叉型”三种形态,目前尚缺乏完善的讨论。本文基于Kennaugh矩阵推导了目标的最佳极化,讨论了Huynen目标参数与最佳极化的对应关系。然后,基于三种最佳极化的分布形态讨论了几种典型结构目标的极化特性,可以为雷达极化学研究人员建立更清楚的概念。     

电磁波完全极化研究

极化信息在通信、导航、雷达等领域的应用越来越广泛,研究电磁波极化状态是研究、利用极化信息的前提和基础。椭圆极化是电磁波最基本的极化形式,线极化和圆极化是其特殊形式。从最普适的椭圆极化形式入手,导出了两种退化的极化形式:线极化和圆极化;阐明了三种极化波的解、合关系;推导了极化椭圆的参数与电磁波参数的关系;证明了极化方向与电磁波在水平垂直极化基下两分量相对相位的关系以及静态空间极化。     

极化轨道约束下的最优极化（二）

本文针对相千极化测量过程中，在对接收极化进行圆环轨道约束的条件下，对于任意给定信号和干扰的极化方式，研究了了圆环极化轨道上信号干扰噪声比（ＳＩＮＲ）的局部最优化回题，并对Ｐｏｉｎｃａｒｃ极化球上大圆轨道约束与圆环轨道约束这两种情况下的ＳＩＮＲ最优化问题进行了比较，对于测量过程中信号极化或干扰极化或干扰极化为已知的情况，本文提出了两种全局变极化策略，并研究了这两处策略对ＳＩＮＲ量优化的影响以及二者在     

ENVISAT ASAR交替极化模式目标检测性能分析

ENVISAT ASAR具有交替极化模式,可以提供3种双极化组合。该文针对3种双极化组合分别推导了几种目标检测器,包括最优极化检测器、白化滤波检测器、张量检测器、单通道检测器等,并使用ROC曲线对它们分别进行了性能比较。结果表明极化白化滤波检测器的性能最接近于理想的最优极化检测器,极大地提高了检测性能。     

极化滤波器的性能比较

基于极化滤波器的最优解,分析了最优极化滤波器的性能,并与固定极化、干扰抑制滤波器ISPF、信号匹配滤波器SMPF进行了比较.最优滤波器的性能比ISPF和SMPF平均要好1～3dB,比固定极化平均要好6～15 dB,最高可达30 dB以上.因此,最优极化滤波器的得益还是很可观的,这对研究最优极化理论的应用具有重要的理论指导意义和使用价值.     

极化轨道约束下的最优极化（一）

本文针对极化测量过程中干扰和噪声对接收效果的影响，提出一种极化轨道约束下的变极化接收方法，以改卷接收系统的SINR（信号干扰噪声比）。在极化轨道约束下的SINR最大化问题是一个寻求局部最优的问题，本文在任意的信号与干扰极化条件下，解决了任意给定的极化轨道上SINR的最大化问题，并对极化轨迈上最优极化与其他两种最优极化得到的SINR进行了比较。     

基于"三步"解耦思想的分布式目标最优极化求解法

针对现有分布式目标天线接收功率优化求解运算量偏大、不易编程实现等不足,本文提出了一种基于"三步"解耦思想的分布式目标最优极化求解新方法.考虑到分布式目标的散射回波多为部分极化,文中首先讨论了部分极化波的天线最优接收,得到了部分极化波的天线接收失匹配条件及天线接收功率上下限,并给出了该上下限对应的发射天线最优极化数值求解.以此为基础,借鉴确定性目标"三步"解耦求解思路,给出了收发天线无约束情形的分布式目标最优极化求解具体步骤.算法关键是通过优化部分极化波天线失匹配接收条件下的天线接收功率得到发射天线最优极化,而不是通过优化目标散射回波功率得到.与现有算法相比,由于"三步"解耦思想简化了分布式目标天线接收功率优化求解,因而它较现有算法更具有实用性.旧金山地区的AIRSAR实测极化数据的实验结果验证了新方法的有效性.     

BER minimization for dual‐polarized wireless systems with polarization‐domain rotation

We consider the problem of bit error rate (BER) degradation because of the power gain imbalance between horizontal (H)‐polarization and vertical (V)‐polarization components in an orthogonal dual‐polarization transmission system. To alleviate the aforementioned BER degradation problem, we propose a non‐orthogonal polarization‐domain rotation scheme where the axes of H‐polarization and V‐polarization components are rotated with different angles at the transmitter and de‐rotated at the receiver. In addition, in order to assess the effectiveness of the polarization‐domain rotation scheme, we derive the closed‐form BER expression under a practical dual‐polarized channel model, which is represented by cross‐polarization ratio and co‐polarization ratio (CPR). We also derive the approximated BER expressions for the two asymptotic values of CPR: balanced CPR and infinite CPR. With the derived BER expressions, we find the optimal rotation angles that jointly minimize the BER. According to the numerical results, it is shown that about 3dB E_b/N₀ gain is obtained at the BER of 10^?4 and the CPR of 10dB by the polarization‐domain rotation scheme with optimal rotation angles compared with the conventional orthogonal dual‐polarization transmission. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

全极化转发式假目标鉴别方案设计

现有雷达目标鉴别方案大多是针对单极化假目标设计的,对于能够在极化域上模拟雷达目标特性的全极化转发式假目标难以凑效。分析了全极化转发式假目标的特性及其与真实雷达目标的差异,定义了雷达目标之间的极化特征描述子矢量相似系数,以共交极化比和极化特征描述子矢量相似系数为特征参量,设计了全极化假目标的极化鉴别方案。利用八种真实雷达目标实测数据仿真实验,表明了该极化鉴别方案的有效性。     

新体制极化测量雷达的瞬态极化测量性能分析

瞬态极化雷达采用同时发射、同时接收的测量体制,可以利用正交极化通道的单次回波信号测量目标极化散射矩阵。首先给出了窄带瞬态极化雷达信号模型和信号处理方法;然后详细分析了两类瞬态极化雷达信号波形(频移脉冲矢量波形和正负调频斜率LFM矢量波形)的测量性能;最后用国防科技大学研制的X波段瞬态极化雷达系统开展外场实验,实验结果表明:与分时极化测量结果相比,两者的相对幅度测量结果差异小于2 dB,相对相位测量结果差异小于10,°从而验证了瞬时极化测量的有效性。     

偏分复用系统中直接解复用反馈信号建模及验证

在采用直接解复用的偏分复用(PDM)系统中,反馈信号是决定系统解复用性能的关键因素,因此反馈信号的选取与正确建模至关重要。本文详细分析了两偏振态信号光相干性对基于光功率差和射频(RF)功率两种直接解复用反馈信号的影响,完善了相关的理论模型,建立了100Gbit/s的PDM-DQPSK传输系统仿真平台,对两种反馈信号的解复用效果进行了验证。结果表明,无论两偏振态信号光的相干性如何,基于光功率差的反馈信号都适用,而RF功率反馈信号只适用于信号光相干度较大的情况;在两种反馈信号均可以使用的情况下,它们的解复用效果基本相同,引入的光功率代价均约为0.1dB。     

基于混沌映射的偏振移位键控光通信系统

提出了一种基于数字混沌与偏振移位键控(PolSK)技术的光保密通信系统.该系统选取几种偏振态部分或完全相同的PolSK方式,在系统不同时钟周期,发送端根据实时产生的数字混沌序列选用不同的PolSK方式调制信息,接收端利用同步的混沌序列与相应的PolSK方式解调信息.数字混沌序列的伪随机特性使得该系统的PolSK调制方式呈现无规则变化.当星座点个数不少于6且选用的PolSK方式不少于4种时,可选的PolSK组合超过1060种,系统的密钥空间庞大.用OptiSystem和Matlab软件相结合的方法进行了系统仿真,并做了一定的数值分析.仿真与分析结果表明,该光通信系统通信正常,具有较强的保密性.     

有限长导体圆柱的后向散射极化分析

应用物理光学法(PO)和增量长度绕射系数法(ILDC)推导并计算了有限长导体圆柱的后向散射极化矩阵,进而分析了目标的特征极化参数和入射角之间的关系,并给出相应的数值仿真结果,对于应用目标的极化特性进行目标识别具有一定的参考价值.     

基于双向二级喇曼抽运的偏振控制研究

为了发展具有实用价值的受激喇曼全光偏振控制方法,根据光纤中受激喇曼散射矢量理论和光纤随机双折射效应设计了基于双向二级喇曼抽运的全光偏振控制方案,构建了偏振吸引理论模型,采用严格数值迭代算法对该偏振控制方案进行了仿真分析,并完成了偏振控制方案最佳工作性能的优化设计。结果表明,当信号光波长为1550nm、功率为0.1mW、一级抽运光和二级抽运光的功率分别为1W和4W、其偏振态都为（0,1,0）、光纤长度为3km时,信号光偏振度可达0.85以上,且信号光强度波动低于35%。该方案有效降低了作用光波功率、减弱了信号光输出强度噪声,并提高了信号光输出偏振度。