关于完全匹配层吸收边界条件中差分格式的讨论

对完全匹配层(PML)中Maxwell方程差分格式的推导，本文认为文献[1]求解微分方程时有不妥之处，给出了改正。根据PML介质中电磁波传播特性，我们还用直接方法导出差分格式的不同形式，在证明两者一致的同时指出后者更具精确性，并易于编程实现。最后利用实例验证了两种差分格式的吸收效果是等效的。     

基于四元数的人运动雷达回波计算方法

人运动的雷达散射回波的获取是研究人微多普勒特征的关键问题。在计算运动人体各部件位置时,常用的欧拉角方法存在复杂矩阵运算等问题,因此针对一个常用的运动模型特点,提出利用四元数方法进行各部件位置计算。四元数法可以有效地减少矩阵运算。应用该方法仿真获得的人体运动散射回波与国外实测数据对比结果表明了其正确性。对合成回波的时频分析结果表明,人运动的微运动特征可以提供有价值的信息,并有望用于人体目标的识别。     

基于微多普勒特征的运动步态识别

人的肢体运动会产生微多普勒特征,利用这一特征可以进行人体步态识别。首先对人体进行建模,并利用运动捕捉数据模拟了人运动时的雷达回波。然后利用Chirplet变换对人体躯干的平动和肢体微动部分的回波进行了分离,从肢体部分回波中提取了人体运动的步频,并将其作为特征量进行人的运动步态识别。仿真结果表明了利用步频特征识别人体运动步态的有效性,且这一特征不受雷达视线方向与人体运动方向夹角的影响,可以应用于城市反恐等领域。     

FDTD方法分析THz波段金属平板的屏蔽特性

研究了室温下金属平板对THz波的透射屏蔽特性。考虑到THz波段金属电导率的频率色散特征,基于Z变换方法处理频域色散媒质本构关系到时域的转化,使FDTD仿真易于编程实现。仿真表明,对不同金属材料,其屏蔽效应随频率呈现出周期振荡,且金属平板厚度在百nm量级时对THz波的屏蔽效应＞60 dB。对不同厚度的金属平板,其屏蔽效应以dB为单位随厚度线性增大,有望利用此特性实现厚度μ＜m级薄层金属的厚度测量。     

二维无条件稳定时域有限差分方法

基于半隐式的Crank-Nicolson差分格式给出了一种无条件稳定时城有限差分方法。和传统FDTD法中采用的显式差分格式不同，对Maxwell方程组采用半隐式差分格式，在时间和空间上仍然是二阶精确的。但时间步长不再受稳定性条件的限制，只需考虑数值色散误差对其取值的制约。利用分裂场完全匹配层吸收边界截断计算空间，为保证PML空间的无条件稳定性，其方程也采用半隐式差分格式。数值结果表明相同条件下US-FDTD方法与传统FDTD方法的计算精度是相同的，而且在增大时间步长时US-FDTD方法是稳定的和收敛的。可以预见US-FDTD方法在模拟具有电小结构问题时具有实际意义。     

基于分布式压缩感知的无线传感器网络异常数据处理

无线传感器网络的海量数据采集、传输和处理,对传感器节点的处理能力和功耗提出了严峻挑战,而且现实环境中传感器故障或者环境因素的突变会导致部分采集数据异常,而传统的数据处理方法无法对包含异常的数据进行有效的处理。针对上述问题,文中提出了两类无线传感器网络的异常数据模型,以及相应的基于分布式压缩感知的异常数据处理方法。通过协同的多个传感器进行数据压缩采样,当多个传感器采集的数据包含异常成分时,分布式压缩感知技术对数据中相同的正常分量进行一次统一重构,仅对不同的异常分量进行单独重构,从而避免了对相同数据分量的重复处理,提高了对包含异常成分数据处理的效率。另外,分布式压缩感知技术充分利用数据间的相关性,可有效减少传感器网络的数据采集量,加强其对抗异常数据的鲁棒性。对两类异常数据模型的数值仿真结果表明:相比于传统的基于单组测量值的压缩感知技术,基于分布式压缩感知技术的数据处理方法在提高异常数据重构准确率的同时,将采样数据量减少了约33%,证明了该方法的有效性。     

边界条件微扰法计算非理想波导的传播常数

考虑到非理想导体波导壁金属损耗对传播常数的影响,对理想金属边界条件进行一阶近似微扰,得到了非理想波导的传播常数。和传统微扰法相比,能够在截止频率附近较为精确地计算衰减常数,也适用于导体损耗较大的情况;同时能给出非理想导体波导壁对相位常数的影响。将结果与Ansoft HFSS软件的仿真结果进行比较,两者具有较好的一致性。同时给出了边界条件微扰法解与解析解及传统微扰法解在一定条件下的联系,表明边界微扰法比解析法实现简单,比传统微扰法具有更广泛的适用性。     

基于CRLH TL的小型化宽频带手机天线设计

主要阐述基于复合左右手传输线(CRLH TL)零阶谐振模设计小型化宽频带的手机天线。该天线低频段由尺寸较大的零阶谐振天线决定,高频段由尺寸较小的零阶谐振天线决定,尺寸较大的零阶谐振天线的右手模式与尺寸较小的零阶谐振天线的零阶谐振模谐振在相邻的频带上实现频带融合,从而扩展高频段的带宽。该天线覆盖了GSM900、PCS、UMTS、Bluetooth和ISM2400五个移动通信频带,天线厚度仅为1mm,所占面积为37×15mm2。测试结果与仿真结果吻合,满足移动通信终端对手机天线的要求。     

一种适于多场景人群计数的支持向量机增量学习方法

在利用WiFi信号实现人群计数中,基于信道状态信息幅度(Channel State Information,CSI)存在分类模型滤波不彻底和准确度差的问题,本文提出了一种基于多接收天线之间相位差扩展矩阵信息的支持向量机(Sup-port Vector Machine,SVM)增量学习算法.首先对CSI原始相位数据执行三...