基于改进免疫粒子群优化算法的室内可见光通信三维定位方法

针对室内可见光通信中3维定位精度不高和定位时间较长的问题,该文提出基于改进免疫粒子群(IIMPSO)算法的室内可见光通信(VLC)3维定位方法.通过分析室内多径效应,选取合适的视场角(FOV)以减少反射影响,同时完善了倾斜状态下的定位模型,并采用卡尔曼滤波算法以降低环境干扰对接收功率的影响,在此基础上与改进的免疫粒子群算法相融合.仿真结果表明,在5 m×5 m×3 m的室内环境中,该文所提出的3维定位系统平均定位误差为0.031 m,定位时长为2.3 s.与现有的3维定位系统进行比较,其定位精度与收敛速度均得到明显改善.     

分离式长电偶极子稀疏阵列的相干信号多维参数联合估计

由长电偶极子或大磁环组成的大尺寸电磁矢量传感器(ElectroMagnetic Vector Sensor,EMVS)比小尺寸EMVS辐射效率更高,研究其参数估计算法有助于推动EMVS的实装化应用.该文针对分离式长电偶极子稀疏阵列相干目标参数估计问题,提出高精度无模糊的多维参数闭式解算法.首先利用空域旋转不变性和单个矢量传感器内部属性得到方向余弦的高精度周期性模糊估计值,然后借助单个矢量传感器导向矢量推导出2维波达方向粗估计值,最后通过解模糊得到高精度无模糊的多维参数估计值.该方法规避了传统极化平滑算法的极化信息损失和迭代搜索过程,且能实现参数自动配对.计算机仿真结果表明了所提算法在分离式长电偶极子线阵中解相干的有效性.     

基于色散光学的光波束形成网络

为了实现大波束指向范围和精细步进调节的光波束形成网络,采用了基于光学色散实现光真延时的方法.通过光开关实现N路高色散光纤路径切换获得大步进等延时差,实现了波束指向的大范围和大步进调节;通过调谐线性啁啾光纤光栅色散系数连续调谐获得小步进等延时差,实现了波束指向的小范围和小步进调节.结果表明,波束指向角度范围为-73.74...     

无人机中继协助的有限码长隐蔽通信

由于中长距离的无线隐蔽通信中信号发射功率较大,容易被监测者检测到,针对此问题该文提出无人机(UAV)中继协助的有限码长隐蔽传输方案。首先,根据无人机通信的信道模型,推导从发射机经过无人机中继到合法接收机的信噪比(SNR),得到隐蔽传输中断概率及吞吐量的表达式;然后,分析监测者的检测性能, 即KL(Kullback-Leibler)散度,并将其作为隐蔽通信的约束条件;最后,在此约束的条件下,联合优化发射机和中继的发射功率以及无人机的飞行高度,从而最大化隐蔽通信的吞吐量。仿真结果验证了系统的隐蔽性能,并且通过与缺少无人机协助的传统方案对比,揭示所提出的无人机中继隐蔽传输方案可以有效地降低监测者的KL散度。     

一种基于分布式穿墙雷达的复杂条件下人体目标检测方法

超宽带雷达由于具有距离分辨率高、穿透性强等特点,被广泛应用于废墟下的人体救援。然而,在复杂的环境条件下,依靠单台雷达对被困人员进行检测是一个巨大的挑战。该文基于分布式穿墙雷达系统,提出一种低信噪比条件下的人体目标自动检测方法。首先,两台超宽带脉冲雷达分时交替进行工作,从而避免探测时的互相干扰;然后对两台雷达的回波数据进行慢时间维度互相关处理,增强人体呼吸信号;其次,利用适配于分布式穿墙雷达的恒虚警率检测,实现人体呼吸信号的快速、自动检测;最后,通过三角定位方法实现被困人员的2维定位。一系列的实验结果表明,所提方法可以在低信噪比条件下实现人体的检测,其探测性能优于单台雷达。     

基于自适应优化多层GA-BP的脱硫效率预测模型

针对湿法脱硫装置运行参数多且相互高度耦合,脱硫效率定量描述困难的问题,以及传统BP网络存在的问题,提出一种基于自适应优化多层GA-BP的脱硫效率预测模型。将基于主成分分析后的降维数据作为输入变量,采用双层基因优化BP网络结构,并引入自适应变异和交叉概率,对BP网络初始权值、阈值进行改进,利用优化后的网络对脱硫效率进行预测。该模型已成功应用于大唐三门峡1000MW机组脱硫装置,结果表明：实际脱硫效率平均绝对误差小于0.5%,较传统BP算法与GA-BP算法分别降低25.82%和16.10%,具有更高的预测精度。     

利用Ka波段云雷达研究青藏高原对流云和降水的垂 直结构及微观物理特征

对第三次青藏高原大气科学试验的Ka波段毫米波云雷达功率谱和雨滴谱仪资料提出了数据处理和质量控制方法,并计算了常用物理量和国内运用很少的物理量(谱偏度、谱峰度、粒子平均下落末速度、大气垂直速度).应用这些物理量对2015年7月16日青藏高原(那曲)一次对流云-降水的垂直结构和微观物理过程进行了研究分析.结果表明:(1)青藏高原地区的降霰对流云在16:00-17:00发展到最强,具有和低海拔地区冰雹云相类似的结构;(2)同一对流云中,地面降霰前后,谱偏度由"正-负-正-负"结构变为负偏度为主,谱峰度由负值转为零值附近,云内粒子更趋于球形;(3)对流云中,强上升气流(≥6 m/s)贯穿-17～-7℃的过冷水层,冰晶与过冷水撞冻和淞附增长形成较大的霰,反之,上升气流较弱(≤4 m/s),淞附增长较弱,霰粒子较小;(4)对流云中,冰晶和霰的融化出现在环境0℃层上方的300 m区域内.     

基于等效积分的去除函数误差修正能力分析

针对计算机光学表面成形技术的去除理论中关于材料去除量及去除函数误差修正能力问题,基于等效去除积分法,对高斯型、三角形、梯形、脉冲随机复合型等多种不同形态的去除函数修正能力进行研究,通过频域分析去除函数的误差修正能力,获得调制参数与去除函数修正能力的关联曲线,建立基于等效去除积分法的去除函数截止修正能力评价模型,为去除函数误差修正的调制及去除函数修正能力评价提供依据,从而在大口径光学元件的超高精确度加工中,提高超光滑光学元件表面的质量。     

采用加权叠加结构滤波器组的子带分割与重构系统设计

子带分割与重构系统是天线组阵系统的重要组成部分。针对传统子带分割与重构系统参数设置不灵活的问题,提出了采用加权叠加(Weighted Overlap-Add,WOLA)结构滤波器组实现子带分割与重构的方法,对WOLA结构的分析滤波器组和综合滤波器组进行推导,利用窗函数法设计具有重构特性的原型低通滤波器,并利用Matlab进行仿真。仿真结果表明,采用WOLA结构子带分割与重构系统增强了参数设置的灵活性,当输入信号是理想无噪信号时,重构误差在5×10-3以内,与离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT)多相滤波结构相比,系统重构误差减小了一个量级;当输入带噪信号时,重构误差随着信噪比的增加而降低,当信噪比大于20 dB时重构误差回到5×10-3以内,验证了WOLA结构子带分割与重构系统的可行性和良好的重构特性。     

星载时差定位中的时差测量技术

时差定位是一种定位精度较高的定位方法。星载平台上受空间尺寸的影响,基线长度有限,这样星载时差定位的精度主要与时差测量的精度的有关。本文主要研究基于相位法的时差测量的技术和影响其测量精度的因素。本文首先介绍了相位法测时差的原理,给出了实现框图, 详细分析了影响其测量精度的因素,仿真了 AD 有效量化位数对于测时差的影响。理论分析和仿真结果都显示出,提高 AD 的有效量化位数可提高精度,实现皮秒级的时差测量精度。