遥感、遥测、遥控

TP7222005061281基于二维天线增益函数的面目标视在温度反演/桂良启,黄全亮,郭伟,张祖荫(华中科技大学电子与信息工程系)//电波科学学报.―2005,20(2).―185～188.根据微波辐射测量的基本原理导出了二维天线增益函数的表达式,指出了基于一维天线增益函数的傅立叶变换递推反演面目标视在温度方法的不足,提出了一种基于二维天线增益函数的迭代反演法,并用该方法反演了水面视在温度。结果显示这种反演是必要的,方法是准确的。图2表0参8TP7512005061282基于克隆选择的多光谱遥感影像分类算法/钟燕飞,张良培,龚健雅,李平湘(武汉大学测绘遥感信…     

利用相位感应测井数据重建电导率和介电常数

基于两个接收线圈获取的总场相位差和幅度比信息,在二维轴对称非均匀介质中同时重建电导率和介电常数分布.利用电场积分方程和变分原理建立反演方程,然后采用共轭梯度(CG)法进行求解,在每次反演迭代过程中,格林函数保持不变.数值计算结果表明,该方法具有收敛速度快的特点.     

神经网络用于反演微波亮度温度分布

将神经网络用于反演目标的微波亮度温度分布,提出了视在温度的神经网络迭代反演法。该方法利用神经网络正向模型提供反演误差对输入的梯度信息,利用该梯度信息进行迭代得到最优反演结果。利用该方法对水面在35GHz频段的视在温度进行反演所得的结果显示,该方法优于Holms反演法及HFR反演法。从视在温度中剔除散射辐射温度得到目标的亮度温度。     

B样条函数在二维导体横截面轮廓成象中的应用

本文将B样条函数应用于根据多入射方向下的后散射场对二维导体柱横截面形状的反演,并将整个反演过程转化为两次非线性优化过程。由于两次优化的目标函数的导数都是可求得的,因此采用基于梯度的优化算法,如Broyden-Fletcher-Goldfard-Shanno变尺度算法(简称BFGS方法)。第一次优化最佳的等效圆柱的半径和深度,然后在第二次优化过程中再进一步优化导体柱横截面的控制节点以得到反演的形状。最后,以数值结果验证了该方法的有效性,并讨论了该方法的抗噪声性能。     

电离层加热期间非相干散射谱的反演

使用电子的超高斯分布函数,对我国电离层加热实验的非相干散射功率谱进行了反演,并讨论了非麦克斯韦指数对温度反演的影响.电子分布函数的尾向扩展会使反演过高估计电子温度,过低估计离子温度.对电子温度反演的影响则是显著的,相对误差达到了25%.在电离层加热的非相干散射谱的反演中,非麦克斯韦因素必须予以考虑.     

基于TDLAS的二维温度场分布反演软件设计

可视化的二维温度场分布反演软件对温度场重建分布起到了重要的作用。基于可调谐二极管激光吸收光谱(tunable diode laser absorption spectroscopy, TDLAS)技术,结合代数迭代算法(algebraic reconstruction technique, ART)和Python设计语言,在读取两组积分吸光度的基础上,设计了二维温度场分布的可视化软件。软件结合激光吸收光谱技术和计算机断层扫描方法,封装了二维温度场重建的算法,在此基础上,添加可视化的操作界面,实现二维温度场重建的原始分布和插值后的分布。针对高斯分布的重建,与原始分布进行比较,结果显示,中心区域温度值较高,边缘较小。结果表明,ART算法和TDLAS技术的结合能够很好地实现二维温度场的反演,克服了TDLAS视线测量的缺陷。     

B样条函数在二维导体横截面轮廓成象中的应用

本文将Ｂ样条函数应用于根据多入射方向下的后散射场对二维导体柱横面形状的反演，并将整个反演过程转化为两次非线性优化过程。由于两次优化的目标函数的导数都是可求得的，因此采用基于梯度的优化算法，如Ｂｒｏｙｄｅｎ－Ｆｌｅｔｃｈｅｒ－Ｇｏｌｄｆａｒｄ－Ｓｈａｎｎｏ变尺度地。     

基于多通道体全息相关器的二维离散沃尔什变换

利用体全息相关器(VHC)可以完成多通道内积运算的特性,通过将待变换函数和二维沃尔什(Walsh)函数分别编码成输入图像和存储图像,提出了一种基于多通道体全息相关器的二维离散Walsh变换(DwT)方法.此方法可以快速、并行对输入函数做二维离散Walsh变换,并具有很大的速度提升潜力.利用散斑调制和随机交错方法可以提高运算精度.经验证,实验结果与理论值吻合.     

多重网格技术与波恩迭代法 相结合的反演新方法

本文将多重网格技术与波恩迭代法(BIM)相结合,利用时域散射数据对二维无耗非均匀介质剖面进行了反演.在反演迭代过程中,待反演目标区域的离散网格由粗逐渐变细.由于在反演的初期,目标区域离散网格较粗,离散反演积分方程所得到的矩阵方程的维数较小、条件数较低,使得该方法具有稳定性好、更容易收敛到真解的特点.通过反演实例表明,该方法极大地降低了反演过程的计算量,与传统的BIM方法相比能更精确地反演高对比度的散射目标.更为重要的是本文方法简单可行、可以与其它任何反演方法相结合.     

快速二维累积剩余Tsallis熵阈值分割方法

对灰度直方图呈现为双峰的图像，传统的二维直方图阈值分割方法虽然比较有效，但在灰度直方图呈现为无峰、单峰或多峰模式时，它们的分割结果较差。考虑到经过二维直方图映射得到的二维生存函数存在密度连续和形态统一等优点，本文基于图像二维生存函数提出一种快速二维累积剩余Tsallis熵阈值分割方法。该方法首先基于二维直方图构造二维生存函数，然后在二维生存函数的基础上定义计算分割阈值的二维累积剩余Tsallis熵目标函数。通过递推算法将计算目标函数的时间复杂度降为O (L²)。最后，基于递推形式的二维累积剩余Tsallis熵准则得到最优阈值向量以进行阈值分割。在26幅合成图像和76幅真实世界图像上将提出的方法与2种快速二维阈值分割方法、2种聚类分割方法以及1种活动轮廓分割方法分别在时间和误分类率(Misclassification Error,ME)2个指标下进行了比较。实验结果表明，在合成图像和真实世界图像中，相比于性能第2的方法，本文方法的时间平均缩短0.013 s,ME值平均降低0.051～0.089。提出的快速二维累积剩余Tsallis熵阈值分割方法不仅在计算效率方面优于...     

Genetic algorithm based inversion of neural networks applied to optimised design of UWB planar antennas

An inversion of artificial neural networks using a genetic algorithm is presented for a novel concept of optimisation applied to UWB planar antennas of bow-tie type with respect to specified values of antenna performance in the frequency range 3.1-10.6 GHz. This efficient concept is shown to achieve significant reduction in computing time for optimisation. The multidimensional inversion is characterised by a simple composite fitness or target function that includes antenna parameters as a function of signal frequency or/and angle dependence. Good impedance matching and gain performance is achieved over the whole frequency range by adequately modifying the radiating contour profile of the conventional triangular bow-tie antenna.     

极值平均法天线增益测试技术

天线增益外场测试的关键是提高增益测试精度。通过研究源天线高架测试场中直射和反射信号之间的合成关系，提出极值平均直射信号修正模型，给出了源天线高架测试场天线增益修正算法和测试方法。通过试验外场的测试，证明了模型的正确性。     

介质平板透镜提高天线增益的原理研究

采用了基于光学理论和电磁理论相结合的分析方法,对介质平板透镜提高天线增益的原理进行了分析,结果表明该方法比传统方法能够更有效地提高天线的增益. 并以双层微带贴片天线加载介质平板透镜为例,进行了参数分析与优化. 理论分析和电磁仿真均表明,合理选择介质平板透镜的参数可以有效地提高微带天线单元的增益、减小天线阵列的规模,从而验证原理了的有效性.     

基于极小极大值算法的多波束天线优化设计*

为了以多个性能近似一致的点波束覆盖服务区,提出了一种新型赋形多波束天线设计方法。优化过程中将天线口径投影面内的相位分布和各个馈源的位置作为优化变量,然后以不同位置波束的增益和旁瓣作为目标函数,最后利用极小极大值算法获得高增益低旁瓣多波束覆盖。数值仿真结果表明了优化设计的有效性,解决了传统标准单口径单馈源多波束天线旁瓣电平高、波束交叠增益低的问题。     

数字阵列天线测量方法研究

提出了数字阵列天线应测量的技术指标体系。基于数字阵列天线各通道的幅度相位可控,推导出了数字阵列天线方向图的中场测量公式。在已知数字阵列TR组件接收电路增益的基础上,给出了数字阵列天线接收增益测量方法。为避免分别测量数字阵列天线的有源电压驻波比和发射增益,给出了等效全向辐射功率的测量方法。实验结果验证了数字阵列天线方向图和接收增益测量方法的正确性。     

基于一维EBG结构的圆波导高增益天线

提出了一种基于一维电磁带隙(EBG)结构覆层来提高圆波导天线增益的新方法,利用数值分析方法对EBG结构和基于EBG结构圆波导高增益天线的电磁特性进行了仿真研究,并将它们与传统圆波导天线进行了比较.仿真和实验结果表明,应用这种EBG覆层结构可以有效地实现辐射能量的聚集,从而提高天线的增益,降低了天线副瓣电平,有效地改善了天线的辐射特性.     

基于复合介质结构的圆波导高增益阵列天线研究

该文提出了一种基于复合介质结构覆层来提高圆波导天线阵列增益的新方法,利用数值分析方法对异向介质结构和基于异向介质结构圆波导高增益天线阵列的电磁特性进行了数值仿真研究,并将它们与传统圆波导天线阵列进行了比较。结果表明, 应用这种复合介质覆层结构可以有效地实现辐射能量的聚集,从而提高了天线阵列的增益,降低了天线阵列副瓣电平,有效地改善了天线阵列的辐射特性。     

Gain enhancement methods for printed circuit antennas

Resonance conditions for a substrate-superstrate printed antenna geometry which allow for large antenna gain are presented. Asymptotic formulas for gain, beamwidth, and bandwidth are given, and the bandwidth limitation of the method is discussed. The method is extended to produce narrow patterns about the horizon, and directive patterns at two different angles.     

Investigation of a short conical helix antenna

The input impedance, radiation pattern, axial ratio, and power gain of a conical helix antenna with a short arm are calculated as a function of frequency, using theoretically determined current distributions. It is shown that the antenna radiates a circularly polarized wave over a frequency range ratio of about 1:1.2, having a power gain of about 7.7 dB. The experimental results are also presented.     

Circularly polarized self-diplexing array antenna with higher gainoperation

The relationship between the rotation angle of linear polarization for a sequentially rotated circular array antenna and the array antenna gain has been demonstrated earlier, and a multiring array antenna with medium gain has already been proposed by the authors. Using these results, a novel self-diplexing array antenna with high isolation level and higher gain operation consisting of the above-mentioned multiring array is proposed, and the measured results are presented to demonstrate the proposed method of improving gain for both transmit (1.63 GHz) and receive (1.53 GHz) bands in L-band mobile satellite communication