基于状态反馈控制器的多无人水面船集群控制

研究在时变环境干扰和输入饱和约束条件下,基于状态反馈控制器的多无人水面船集群控制.首先,为了准确地估计时变的海洋环境干扰,提出一种有限时间干扰观测器;然后,为了处理执行机构的物理约束,采用一种辅助动态系统;最后,为了实现多无人水面船集群控制,设计一种状态反馈控制器.采用李雅普诺夫方法证明了系统的稳定性,仿真结果验证了所设计的状态反馈控制器的有效性.     

智能化雷达故障预测及检测技术综述

雷达故障预测和故障检测技术是雷达装备维护从传统化定期检修向智能化视情维修转变的关键技术。为保障雷达作战效能的发挥,需及时对雷达故障进行预测、检测并实时告警。随着微波测量和人工智能技术的日趋成熟,智能化雷达故障预测及检测技术也不断发展。文中详细阐述了当前故障预测与健康管理以及故障检测技术的国内外研究现状,分析了现有智能化雷达故障预测和检测技术的优缺点,梳理了该技术在雷达维修保障领域的研究进展,提出了雷达故障预测和检测过程中可能存在的问题和限制条件。针对实际问题和限制条件,对未来智能化雷达故障预测和检测技术的研究方向进行了展望,为智能化故障预测及故障检测技术在雷达维修保障领域的深入研究提供参考。     

基于IAA算法的FMCW雷达生命信号检测

为了提高雷达生命信号检测的准确性,文章提出基于算法的雷达生命信号检测方法。首先雷达发射调频连续波,回波信号中包含人体生命体征信息,经过一系列信号预处理后,得到含有生命体征信息的相位数据,最后通过算法将生命体征信息准确地提取出来,并且实现对人体生命信号的非接触式检测。     

一种具有宽带双极化低散射特征的微带阵列天线

针对阵列天线宽带散射缩减设计进行研究,设计了一种基于无源对消技术的低散射阵列天线,该新型微带阵列天线在宽频带内具有双极化低雷达散射截面（RCS, Radar Cross Section）性能;对基于两种散射性能不同的单元组成阵列的RCS性能进行了理论研究,进行了单元的散射幅度和相位对阵列RCS的影响分析;提出了一种加载T型缝隙的新型微带天线结构,该单元结构的辐射性能与散射性能能够进行独立调控和综合优化,该单元与传统微带贴片单元具有相似的辐射特性,并可在宽频带（带内和带外）内与传统微带单元产生有效相位差;将传统微带单元和加载T型缝隙的新型微带单元组成4×4阵列天线,仿真结果表明,提出的阵列天线在3GHz～7GHz（相对带宽80%）频带内实现了同极化RCS缩减,在3.3GHz～7GHz（相对带宽71.8%）频带内实现了交叉极化RCS缩减,缩减峰值分别为16.3dB和36.3dB,带内RCS缩减均值分别为14.1dB 和17.6dB;与传统微带阵列天线相比,提出的阵列天线增益下降小于0.1dB;提出的微带阵列天线具有高效率辐射和宽频带双极化低散射性能,为低散射阵列天线设计提供了新的思路。     

基于FMCW雷达的多人心率呼吸检测

针对目前毫米波雷达应用于多人生命体征检测效果不佳, 检测范围小等缺点, 提出了一种多人心率呼吸提取分离方法, 首先采用Capon波束成形技术对非目标区域信号形成零陷, 对目标区域进行提取相位、相位解缠绕操作; 其次利用自适应谐波跟踪算法滤除噪声; 最后使用粒子群算法和样本熵改进的变分模态分解法(PSO-SE-VMD)对信号进行分解得到模态分量, 选取合适的模态分量并通过短时自相关算法提取心率呼吸. 实验结果表明, 该方法在夹角30°和60°时心率的均方误差分别为5.55和3.15, 实现了多人检测并有效提高了检测范围.     

基于NS3-gym框架的智能干扰规避系统设计与实现

多智能体构建的无线通信网络在受到外部恶意干扰时,智能体需要与环境进行大量交互来学习干扰规律和优化抗干扰策略。为了有效模拟和验证智能体与外部干扰环境的学习交互过程,需要构建智能干扰规避仿真系统。提出了一种基于NS3-gym框架的智能干扰规避系统,NS3模拟智能通信网络场景并将感知到的网络状态数据作为智能体的输入,智能体对输入数据进行学习分析得到干扰规避决策,并通过gym与NS3之间的交互将其返回到NS3中的仿真网络进行抗干扰策略部署。NS3-gym框架提供了NS3和OpenAI gym之间进行信息交互的接口。在Ubuntu20.04系统下搭建了智能干扰规避系统的仿真平台,分别验证了Q学习算法以及WoLF-PHC算法在扫频干扰、贪婪随机策略干扰、跟随干扰、随机干扰四种场景下的抗干扰性能。仿真结果证明了所提系统架构与仿真平台的正确性和有效性。     

树干圆柱体微波散射与表面粗糙度的仿真和室内观测

作为针叶、枝条和树干的单散射体模型,有限长圆柱体散射模型是微波遥感植被建模的重要基础,但针对实际树干的精确观测数据很少,建模也未考虑表面粗糙度对散射特性的影响。以三维电磁散射模拟软件FEKO和室内多角度多频率后向散射观测数据为基础,分析了树干圆柱体的散射特性,讨论了表面粗糙度对树干圆柱体雷达散射截面RCS(Radar Cross Section)的影响。研究包括：(1)模拟树干圆柱体RCS对圆柱体尺寸、介电常数的响应;(2)FEKO模拟结果与室内测量结果对比;(3)用简化建模和基于真实树干网格模拟的方式探讨粗糙度的影响并对两种方式进行比较。结果显示：(1)尺寸方面,圆柱体RCS随直径的增大逐渐增加,但植物体不同组件RCS呈现出不同的变化规律;(2)介电常数方面,RCS随介电常数的增加逐渐增大,在本实验模拟条件下,含水量每增加10%,介电常数约增加4,RCS约增加1 dBsm;(3)模拟与测量结果趋势一致,R²最高为0.87,最低为0.5,但绝对值存在一定偏差,RMSE在4～6.5 dBsm之间;(4)树干表面粗糙度对RCS有一定影响,但与波长有关,基于真实树干网格...     

一种融合噪声网络的深度强化学习通信干扰资源分配算法

针对传统干扰资源分配算法在处理非线性组合优化问题时需要较完备的先验信息,同时决策维度小,无法满足现代通信对抗要求的问题,该文提出一种融合噪声网络的深度强化学习通信干扰资源分配算法(FNNDRL)。借鉴噪声网络的思想,该算法设计了孪生噪声评估网络,在避免Q值高估的基础上,通过提升评估网络的随机性,保证了训练过程的探索性;基于概率熵的物理意义,设计了基于策略分布熵改进的策略网络损失函数,在最大化累计奖励的同时最大化策略分布熵,避免策略优化过程中收敛到局部最优。仿真结果表明,该算法在解决干扰资源分配问题时优于所对比的平均分配和强化学习方法,同时算法稳定性较高,对高维决策空间适应性强。     

基于FPGA的多通道雷达数据回放系统设计

为解决雷达实时信号处理功能及性能有效验证问题,文中设计并实现了一种宽窄带一体化、多通道雷达数据回放系统。该系统按雷达工作的时序和数据率将雷达回波数据发送至实时信号处理系统,从而对目标跟踪场景进行复现,实现雷达实时信号处理功能及性能的有效验证。系统硬件平台由磁盘阵列服务器与两块PCIe光纤板组成。基于Xilinx系列产品,结合系统特点对PCIe DMA控制流程及响应机制做进一步调整,实现了服务器到光纤板的雷达回波数据高速批量传输。根据雷达工作机制及回波数据结构,设计FPGA回放控制状态机及相关功能模块,严格按照雷达工作的时序和数据率使雷达回波数据由光纤板传输至实时处理系统。分别设计软件同步控制方法和硬件同步控制方法,保证多板卡数据回放的同步性。测试结果表明,该系统实现了宽、窄带雷达回波数据的板间同步回放,各数据类型分别支持6路并行数据通道,数据回放峰值速率可达1 920 MB·s^-1。文中系统可依托雷达原有硬件平台实现,无需增设板卡和线缆,具有良好的集成性与通用性,目前已被应用于某多功能相控阵雷达中。     

非完美条件下的非正交多址接入星地融合网络性能分析

随着星地融合网络(ISTNs)的快速发展,大量的传感器和无线设备都有无线服务的接入需求,从而对星地融合网络的频谱效率和服务质量提出了新的挑战。不同于传统的正交多址接入技术,非正交多址接入(NOMA)技术可在相同的频率下传输不同用户的信号,其被认作为提高星地融合网络频谱效率的有效方法,从而被广泛研究。目前,针对NOMA和星地融合网络的研究大多都是在理想条件下进行的,由此该文研究更加实际的情况,即在非完美串行干扰消除(SIC)、信道估计误差和同频干扰下,对星地融合网络的性能进行研究。该文在假设卫星端和地面端均采用多天线的前提下,推导了系统遍历容量的闭式表达式,验证了非完美条件对于系统性能的影响。同时蒙特卡罗仿真验证了理论分析和推导的正确性。