跳波束波位优化与干扰避免的跳变图案设计

跳波束技术利用时间分片的方式提高了通信系统的资源利用率,但现有的跳波束波位相对固定,不能随业务需求的变化而变化;且跳变波束服务的波束越多,系统排队时延越大;当多个波束同时工作时,同频干扰也不容忽视。对此,本文在波位优化的基础上,进一步提出一种将时隙分配与跳波束图案设计联合优化的资源分配算法。以最大化系统吞吐量为目标,首先利用相控阵天线可波束赋形的特点,根据业务需求,配置合适大小的波位;其次利用遗传算法对跳波束图案进行设计,从而避免共信道干扰。对比联合优化前后系统性能参数,结果表明,该方法能够提高系统吞吐量和业务满意度,降低系统排队时延。     

基于改进的GABP算法优化5G天线阵列

为了加快天线建模速度,针对现有天线设计软件天线参数优化速度过慢问题进行了建模研究。首先通过几种常用的启发式算法优化后的多层前馈（Back propagation,BP）神经网络对天线参数进行优化比较,并对其中最优的算法遗传算法优化BP（Genetic algorithm BP,GABP）神经网络算法进行深度改进。其次采用自适应算法和模拟退火算法优化算法对GABP进行优化。最终通过模拟试验验证出自适应GABP算法对于天线参数优化的误差最小。该研究为天线设计软件中天线优化方法提供了一种误差较小的新方法,拥有更高的预测准确度,拟合速度也大大提升。实验对比证明了该算法的可行性。     

无畸变共形阵列抗干扰算法的降秩处理方法

基于一种实际需求的共形阵列天线结构,对抗干扰算法进行讨论分析,提出了一种无畸变共形阵列抗干扰算法的降秩处理方法。基于有向阵元模型对凸共形阵列天线的特性进行分析与建模,将共形带来的影响概括为一个共形因子对导向矢量进行修正,再针对滤波器系数加入额外约束以保证系统不会导致北斗信号产生畸变,同时实现干扰抑制并保证北斗信号精度。针对空时滤波带来的计算复杂度偏高的问题,给出了基于前述算法的降秩处理架构,并采用不同的降秩方法对其进行了分析,有效降低了抗干扰算法的计算复杂度,提高了系统的实时性能。     

宽带高增益全并馈双极化波导缝隙滤波天线阵

设计了一款高增益、低副瓣、高效率宽带双极化波导缝隙滤波天线阵。采用四脊波导实现天线宽带性能,采用十字缝结构实现天线辐射单元双极化性能,采用全并馈馈电形式减小了天线阵馈电网络复杂度。通过在天线阵中集成设计直线型频变耦合滤波器,提高了滤波天线的带外抑制性能。实物测试结果与仿真结果吻合良好,验证了设计方法的正确性。     

基于弹性形变摩擦力的光学天线伺服系统建模

提出了一种弹性形变摩擦力模型,用于描述光学天线伺服系统的非线性效应。弹性形变摩擦力模型将摩擦力表示为相对运动物体表面接触形变产生的弹性力,与Stribeck模型相比,弹性形变在相对运动过程中连续变化,消除了零速度摩擦力不连续性,与LuGre模型相比,参数较少且无需求解微分方程,降低了模型辨识难度。以伺服系统模型输出速度与实测输出速度的误差平方和为评价函数,采用遗传算法辨识基于三种摩擦力模型的伺服系统参数。实验结果表明:在相同的遗传进化迭代次数下,弹性形变摩擦力模型精度比Stribeck模型提高2.3倍,比LuGre模型提高4.6倍。验证了弹性形变摩擦力模型用于伺服系统非线性建模的可行性。     

300 kHz以下频段电波传播研究进展

300 kHz 以下频段是深海、深地、深空探测以及远距离通信导航等无线电系统的重要频谱资源,其电波传播特性持续受到人们的关注并得到了快速发展. 本文主要介绍中国电波传播研究所和国内相关合作团队在此方面的研究进展. 针对对地基导航授时系统有重要影响的附加二次时延（additional secondary phasefactor, ASF）,发展了理论与实验测量相结合满足工程需要的ASF修正模型. 针对水中目标探测和电磁辐射问题,发展了跨海面（床）电波传播时域有限差分（finite-difference time-domain, FDTD）计算方法,相对于传统的Sommerfeld积分方程,解决复杂问题的能力大幅提升. 针对空间环境探测与应用涉及的星-地链路问题,分别从全波解、积分方程和FDTD三种方法出发,解决了地基或天基VLF辐射源跨介质传播计算,建立了各向异性电离层中线天线分析理论方法. 针对VLF地-电离层波导远距离传播问题,在传统波导模理论的基础上,发展了有限元法（finite element method, FEM）和测算融合方法,前者为昼夜过渡区波模转换提供了解决途径,后者为传播链路高精度预测奠定了基础. 最后,从计算方法和计算中所用物理参数两方面,提出了研究展望.     

单兵通信系统头盔天线研究进展

头盔天线是指以特殊的人工结构或材料共形到单兵可穿戴头盔上的一种天线,它是单兵无线通信系统中的核心器件。当前的头盔天线研究仅关注辐射全向性、大宽带、高增益和低比吸收率(SAR)中的某一方面或两个方面,难以满足快速发展的战术通信要求。近年来各种基于人工磁导体、超构材料等新型材料/结构的天线设计和阻抗匹配方法被相继提出,使得头盔天线有望突破增益、带宽、尺寸、重量和电磁辐射之间相互制约的技术难题。该文旨在通过系统总结国内外对于头盔天线在控制辐射方向、扩展带宽、增益提高、抑制比吸收率的研究进展之基础上,展望未来头盔天线重点突破的技术方向,并提出一种基于非福斯特电路的圆形阵列头盔天线技术构想。     

空间可展薄膜平面结构的动力学建模及在轨参数辨识研究

大尺度薄膜结构平面天线由于轻质、超柔特点,其动力学性能参数较为复杂.为掌握其在轨结构动力学特性,基于温度-结构预应力导入方法建立了大型空间可展薄膜结构的动力学模型,分析了可展薄膜结构的动力学特性.通过建立的动力学模型,采用特征系统实现算法(ERA)对薄膜结构平面天线的模态参数在轨辨识进行研究.辨识结果与仿真分析结果对比...     

某大型相控阵雷达天线骨架结构设计

近年来国内大型相控阵雷达技术得到长足的发展,天线骨架作为天线单元及大量电子设备的结构载体,对其安装精度、阵面变形、结构强度等技术指标提出高质量要求。本文以某大型相控阵雷达天线骨架结构设计为例,详细阐述了结构设计中的相关思路和方法。根据天线骨架的结构布局方式,对骨架分块、拼装精度、连接强度和阵面精度进行了详细分析,保证天线骨架长途运输、精度指标和结构安全性等要求。最后通过力学仿真、试验测量与理论分析相互验证,证实了天线骨架结构设计的合理性。