多监视区域偏好可控的MIMO 雷达优化布站算法

针对分布式多输入多输出(MIMO)雷达在同时多区域监视情况下的优化布站问题,文中提出了一种多监视区域偏好可控的MIMO 雷达优化布站算法。首先,建立评价监视性能的性能指标函数,在此基础上,分析偏好信息确定重点监视区域,并确定监视区域预期性能要求;进而,提出基于偏好信息的粒子群优化算法(PSO),对天线布站位置进行优化,获取满足偏好要求的天线布站方案,并根据偏好信息从中挑选布站方案进行布站;最后,通过对多监视区域进行布站仿真,验证了所提布站方法的有效性。     

星载微波组件微组装技术研究

星载微波组件是天基合成孔径雷达的核心部件,它由许多元器件经过高密度组装而成。针对天基雷达星载微波组件高精度、高一致性、高可靠微组装的技术要求,文中开展了星载微波组件微组装技术研究,重点介绍了低空洞率芯片焊接、低出气率芯片胶接、高可靠引线键合、抗辐照防护设计、低水汽含量气密封装等一系列关键技术,成功研制了高精度、高一致性、高可靠的星载微波组件,满足了某型天基合成孔径雷达的相关技术要求。研究成果为高精度、高一致性、高可靠微波组件的研制奠定了技术基础。     

基于1比特量化的大规模MIMO雷达系统直接定位算法

1比特量化技术在大规模MIMO雷达系统中的应用使得系统成本、功耗及传输带宽显著降低。但这同时也对如何从1比特量化后的数据中提取目标高精度信息提出了严峻挑战。针对基于1比特量化的二次定位算法在低信噪比下定位精度低、鲁棒性差的问题,该文提出了一种基于1比特量化的大规模MIMO雷达系统目标直接定位算法。首先,通过将接收信号进行1比特量化,并推导基于1比特信号的概率分布,建立了关于目标位置的代价函数;其次,通过证明代价函数的凸性,利用梯度下降算法求解了回波中未知的信号参数;最后,根据最大似然估计实现了目标直接定位。仿真实验分析了所提算法的定位性能,结果表明,所提算法仅需传输相较于高精度采样(16比特为例)直接定位算法6.25%的通信带宽,同时其功耗仅为前者的0.1%。此外,与基于1比特量化的二次定位算法相比,所提算法在低信噪比下便可实现对目标位置的有效估计,并且其定位性能在低信噪比和低MIMO天线数量下均明显优于前者。同时,其性能会随着过采样技术的应用进一步提升。      

基于DP-TBD 的不同分辨率传感器集中式异步融合算法

主要运用检测前跟踪动态规划(DP-TBD)算法解决不同分辨率的多传感器多目标融合问题,提出了一种基于DP-TBD的不同分辨率的传感器集中式异步融合算法。该算法分为两步:第一步将不同分辨率的传感器取得的回波数据统一对齐到相同单元格尺寸的量测空间;第二步将具有不同采样间隔的传感器得到的量测数据按照时间顺序传送至融合中心进行集中式融合。接着,用动态规划检测前跟踪算法来处理所得到的数据,并且进行航迹恢复。同时,为了提高异步融合的有效性,文中还提出了一种基于变转移状态数的算法。仿真结果说明基于DP-TBD的集中式异步融合算法的有效性,并且和单个传感器的性能比较,该算法大大改善了目标跟踪的性能。     

超宽带脉冲穿墙雷达互相关BP成像

根据超宽带脉冲穿墙雷达目标回波信号与发射信号具有较强相关性的特点,提出一种新的互相关后向投影(BP)成像算法,该算法将沿天线合成孔径方向各接收阵元的回波信号与发射信号先进行互相关,将获得的互相关信号再利用BP算法进行相干成像.与回波信号进行直接BP成像相比,该算法具有消除脉冲建立时间对回波延迟时间估计误差的影响,提高目...     

具有Holling IV类功能性的非自治捕食系统的分析

对具有Holling IV类功能性的非自治捕食系统进行研究.通过利用微分方程定性理论证明该系统在适当条件下是持久的,再利用泛函分析的Brouwer不动点定理和构造Lyapunov泛函的方法,证明该系统正周期解存在且全局渐近稳定的充分条件.     

超声波法制备钠基蒙脱土

采用超声波技术对钙基蒙脱土进行了钠化处理,考察了超声波作用时间、钠化剂的种类及其用量、老化温度等因素对钠化效率的影响,并用XRD进行了表征.实验得到的最优化的钠化条件是:选用NaCl作为钠化剂,且NaCl和蒙脱土的比例为0.06g/g,超声波作用30 min,在70 ℃下老化2 h,即可制得阳离子交换容量(CEC)达到269 mmol/100 g的钠基蒙脱土.与传统方法相比,超声波法的钠化时间短、效率高,并大大提高了CEC.     

MIMO系统探通一体化信号矩阵设计方法

由于多输入多输出(MIMO)系统具有波形、空间分集和多路复用等优势,MIMO探通一体化(DFRC)系统通过共享软硬件资源以同时实现目标探测和保密通信功能受到了极大关注。该文针对基于预编码矩阵调制的MIMO探通一体化系统,提出了基于交替方向乘子(ADMM)的一体化信号矩阵设计方法。通过用户和窃听用户参考密码本约束下最大化方向图峰值主瓣旁瓣电平比(PMSR),保证了探测方向图性能的同时防止通信信息被窃听。针对预编码矩阵通信解调问题,提出了基于交替方向惩罚(ADPM)的排序学习优化解调方法,提升了一体化波形信息解调效率。数值仿真验证了所提设计方法实现探通一体化的有效性,与已有算法相比可实现多用户通信和更高的PMSR。     

基于液晶相控阵阵列的激光相干合成方法

结合相干合成理论与液晶相控阵波束控制技术,提出了一种基于液晶相控阵阵列的激光相干合成方法,可以获得一维方向上一定角度范围内具有任意波束指向的合成激光。阐明了相干合成理论,并从波束指向、合成光强和波束质量三方面对合成激光进行研究。研究发现,波束指向误差的产生原因是阵列干涉项的极大值非连续,提出了通过增大阵列间距减小波束指向误差的办法,筛选得到了使合成激光的峰值光强与理论值相符的特殊波束指向点,即电极干涉项与阵列干涉项的极大值重合点。仿真表明,这种相干合成方法对激光的波束质量有提高作用。最后通过基于1×3、2×2液晶相控阵阵列的相干合成实验得到了波束指向分别为0°、0.17°、0.34°的合成激光,证明了理论分析的正确性和基于液晶相控阵阵列的激光相干合成方法的可行性。     

一种适用于穿墙雷达成像的墙体补偿算法

在穿墙雷达成像领域,建筑墙体会改变电磁波的传播路径和速度,引入目标散射回波延迟误差,造成隐蔽目标成像散焦、位置偏移和多径幻象等。对此提出一种墙体补偿技术,准确计算像素点与天线之间的聚焦延时,修正目标图像位置偏移和散焦等,实现聚焦目标图像。首先,对回波数据采用后向投影成像算法,得到原始图像。其次,利用Radon变换,并结合图像连通域检测得到墙体前后表面的位置。最后,通过计算墙体前后表面距离,得到约束条件;在该条件下,假定墙体厚度和介电常数,对墙后目标进行补偿成像。Matlab仿真数据验证了该算法的有效性。