瞬态电磁波对多层电缆耦合的数值分析

为了更好的解决电磁兼容的问题,根据电磁场理论对以往提出的瞬态电磁波对电缆耦合效应的模型进行了改进。将一种多层阻抗计算模型应用到单层电缆的计算方法中,对空中和地下的不同层数屏蔽电缆的表皮感应电流、内部感应电压和电流分别进行了分析和计算,并对两种不同结构电缆的内部感应电压进行了比较。仿真结果表明:采用多层电缆可以减少电磁波对电缆内部的耦合,为电磁兼容的预测和设计提供了一种较好的方法。     

电子设备贯通导线的电磁耦合时域分析算法

目前,应用于电子设备贯通导线电磁耦合分析的数值算法仍比较缺乏。基于时域有限差分(finite difference time domain, FDTD)方法和传输线方程,并结合诺顿定理,提出了一种高效的时域混合算法,用于解决电磁波作用于电子设备贯通导线的电磁耦合问题。首先,将贯通导线按照电子设备屏蔽腔结构分解为内、外传输线。然后,采用FDTD方法结合传输线方程,构建内外传输线的电磁耦合模型,并求得内外传输线上的瞬态响应。最后,根据诺顿定理建立贯通导线的等效电路模型,解决内外传输线之间的阻抗不匹配问题,并实现干扰信号在贯通导线上的来回传输。采用该时域混合算法,对电磁波作用自由空间和屏蔽腔内电子设备贯通导线的电磁耦合进行数值模拟,并与传统FDTD方法进行比较,验证了算法的正确性和高效性。     

On the improvement of the mutual coupling compensation in DOA estimation

A new and exact calculation method for the mutual impedance matrix of receiving arrays is proposed. The mutual impedance matrix is derived from electromagnetic boundary conditions and can be used to relate the coupling free open-circuit voltages, instead of the conventional ones, to the measured voltages. A remarkable improvement on compensation for the coupling effects is shown in the direction finding applications, while a simple relationship between measured terminal voltages and the coupling free voltages is remained.     

高超声速飞行器等离子鞘套中的电磁波传播

高速飞行器再入时表面形成的等离子鞘套对飞行器的通讯联络、飞行控制产生不可忽略的影响,导致“黑障”现象。采用压力权函数修正的迎风型矢通量分裂格式(modified advection upstream splitting method by introducing the pressure based weight functions, AUSMPW+),求解Navier Stokes方程组,计算了包覆流场中的电子密度及等离子鞘套对电波的衰减,并且根据电磁窗口装置原理图,对非均匀磁化等离子体中的电波传播进行了仿真。结果表明,增强磁场可明显减小磁窗内的电子密度,有效降低等离子体鞘套对电磁波的衰减。     

行波型超声电机基于输入电压变化的参数模型辨识

针对超声电机具有很强的依赖于输入控制电压的非线性和时变特性,很难建立适合控制的完整而精确的动态数学模型的问题,在分析行波型超声电机接触机理的基础上,将输入控制电压对超声电机动态参数的影响转化为所建模型时间常数、系统增益和延时参数的变化,并使用函数插值原理辨识模型参数与输入电压之间的函数关系,建立了电机的整体数学模型.最后给出实验结果验证了模型的有效性.     

基于强电磁脉冲的车辆电磁屏蔽效能仿真分析

强电磁脉冲对车辆电子设备的破坏效应是十分严重的,而电磁屏蔽是有效减少电磁干扰的方法。利用传输线方法（TLM）研究车辆整体在强电磁脉冲（EMP）作用下增加屏蔽材料对电磁屏蔽产生的效果,分析了入射平面波入射方向和极化方向对此电磁环境下屏蔽效能的影响。仿真实验表明车体上增加金属材料屏蔽层对电磁脉冲屏蔽的影响是比较显著的,且电磁脉冲激励源的传播方向和极化方向是影响屏蔽效能的重要因素。

Abstract：

The destructive effect of electronic equipment in vehicle is quite serious in high power electromagnetic pulse.The electromagnetic shielding is an effective way to reduce electromagnetic interference.The electromagnetic shielding effectiveness of whole vehicles under the condition of high power electromagnetic pulse （EMP） was analyzed by transmission line method （TLM）.The impact analysis of shielding effectiveness of the incident plane wave direction and polarization direction was given.Simulation results show that adding metal shielding layers on vehicle body has significant effect on the reduction of high power electromagnetic pulse,and the shielding effectiveness is related to incident wave propagation direction and polarization direction.     

基于FDTD的时变等离子体中电磁波频域特性研究

推导了计算一维时变磁化等离子体的时域有限差分（finite difference time domain, FDTD）的递推式,分析了一维情况下的时变等离子体中电磁波的频域特性,并通过选取算例,验证了该方法的准确性。对将等离子体频率按时间分为3个阶段的复杂情况进行了计算分析,通过改变时变磁化等离子体占空比,得出了时变磁化等离子体对电磁波有频率漂移和频谱展宽等规律。     

高斯粗糙面透射波散射系数的基尔霍夫驻留相位法

采用高斯粗糙面来模拟实际粗糙面,根据基尔霍夫驻留相位近似法研究了粗糙面下方介质2中的电磁散射,结合高斯粗糙面的自相关函数导出了不同极化状态下高斯粗糙面透射波散射系数计算公式。通过数值计算得到了不同极化状态下高斯粗糙面透射系数随散射角、散射方位角及入射波频率变化的曲线,讨论了粗糙面参数和入射波频率对不同极化状态透射系数的影响,得出了高斯粗糙面透射系数的基本特征和随频率变化的特征。结果表明粗糙面高度起伏均方根和相关长度对高斯粗糙面透射系数有显著影响,而入射波频率则对其无影响。     

卫星通信链路连通性仿真模型设计

通信卫星在信息传输尤其是军事信息的传输中的作用日益突出。卫星通信链路的连通性分析与仿真是空间信息系统仿真中的主要内容之一，它包括物理可见性和电磁波的传输特性的分析与仿真。论文分析了航天器的空间位置计算模型，建立了通信卫星与航天器之间的物理可见性模型．通信卫星与地面节点之间的物理可见性模型以及空间电磁波的基本传输模型，并在计算机上进行了仿真实现，将仿真结果与STK计算的数据进行了对比，结果表明了模型具有较高的置信度。模型具有可移植性、扩展性、精确度高和简洁易用的特点。     

电磁悬浮平台系统的滑模控制研究

针对电磁悬浮系统中存在建模误差和外加干扰的非线性控制问题，研究了磁浮系统的滑模控制方法，设计了磁浮系统的切换超平面和基于最终滑动模态的滑模控制系统。仿真结果表明，该控制系统能有效抑制系统参数摄动引起的扰动和持续的外激力干扰，增强了系统的鲁棒性。     

互联网骨干网转接与直联竞争博弈

通过动态博弈模型,研究了不同规模的骨干网对转接和直联连接方式的选择.提出了我国互联网骨干网的连接方式应为直联和转接等方式,而不仅仅是直联的一种方式.根据骨干网的规模大小,对骨干网进行分层,规模差异较小的骨干网网间进行直联的连接方式,规模差异较大的骨干网网间进行转接的连接方式.当前,监管者适当抑制规模差异较大的骨干网网间直联关系的发展,而不是过多地鼓励直联关系的发展.提出用多元线形回归的方法测算骨干网的网络价值,划分骨干网之间的层级关系.根据网络价值,决定骨干网网间是否建立对等直联、非对等直联还是转接的连接方式.     

时域分析高速数字集成电路传输线的新方法

本文首次把波形松驰迭代法和拉普拉斯变换相结合,提出了时域分析高速数字集成电路传输线的新方法。这种方法计算量小,适用范围广;实例表明,计算结果精确和稳定。     

电网电压跌落故障下双馈风力发电机无源性控制

为提高电网电压跌落故障情况下双馈风力发电系统不间断运行的能力,提出了一种基于无源性理论的双馈风力发电机低电压穿越控制策 略. 通过分析双馈风力发电机系统模型的无源性,设计了状态反馈控制器;根据双馈风力发电机在电网电压跌落故障时的运行特点,给出了一种 计及电网电压变化的期望状态值计算方法,状态期望值跟随电网电压变化而迅速改变,通过状态反馈控制器可实现电机电流快速跟踪. 仿真结果 表明在电网电压跌落故障下所提出的控制策略可以有效的抑制双馈风力发电机定、转子过电流,并且降低了电磁转矩波动幅值.     

自组织理论——它的产生和发展

自组织理论引人注目地激起许多领域的专家的兴趣。自组织最重要的特殊情况是非平衡相变。这一理论的基础可以看作是由五部分组成的:热力学基础,时空结构(包括波动)的确定性描述,确定性混沌,触发非平衡相变的涨落以及外噪声诱导相变。本文对这些部分都作了概要的介绍并评述了这一理论的产生和它当前的进展情况。     

大规模虚拟试验网间信息传输评价模型研究

大规模虚拟试验系统往往需要基于异构网络环境互连的方法搭建,以满足不同试验实体间通信的实时性要求.针对不同互连方法多为经验总结、缺乏理论分析的现状,在已有的同构网络虚拟试验信息传输延迟理论基础上,建立了大规模虚拟试验系统网间实体信息传输延迟模型,定义了以实时感知度和高频感知度为尺度的大规模虚拟试验网间通信评价指标.对典型的四种实时网络与RTI跨协议互连方案分别进行分析,为具体的试验系统搭建提供依据.应用结果表明,该方法对大规模虚拟试验系统的跨协议互连方案的分析与选取具有指导意义.     

磁浮列车电弧辐射特性及对航向信标影响分析

为了研究磁浮列车离线电弧对机场航向信标的影响, 选取了国内某磁浮线路离线电弧现象发生频繁的分段绝缘器处, 对列车的电磁辐射进行了测试。结合现场测试数据, 在电磁场仿真软件FEKO中搭建了磁浮列车及轨道模型, 分析了离线电弧在轨道和车体电磁屏蔽作用下的电场分布特性。之后，通过最小二乘的线性回归方法, 得到离线电弧在航向信标频段内的幅频特性。在此基础上，结合电波传播理论及GB 6364的相关要求, 以磁浮线路与机场跑道延长线平行、线路垂直下穿跑道两种情况为例, 分析了离线电弧电磁辐射对航向信标的影响。研究结果表明，磁浮线路下穿机场的情况下, 飞机着陆过程中接收信号信噪比满足标准规定的20 dB防护率要求; 磁浮线路与机场跑道延长线平行的情况下, 两者间距小于86.4 m时, 离线电弧可能会对航向信标造成影响。研究结果可为磁浮线路与机场间的电磁兼容性设计提供理论依据。     

基于雷达观测的空间目标识别仿真软件的设计与实现

介绍了基于雷达观测的空间目标识别仿真软件的主要功能组成，仿真模型和实现方法，讨论了计算动态RCS需要考虑的坐标转换问题，在WindowsNT4.0平台下，采用VisualC 6.0集成开发环境实现了该仿真软件，最后给出了该软件的部分仿真结果。     

高超声速制导炮弹终端滑模控制

针对高超声速制导炮弹的动力学耦合与非线性控制问题,设计一种基于反馈线性化的终端滑模控制器。首先,兼顾控制系统设计的简便性要求与高超声速制导炮弹的强非线性特点,建立非线性控制模型。然后,对模型中动力学耦合问题,根据微分几何理论对其进行反馈线性化,实现俯仰通道与偏航通道的解耦。最后,对两通道分别设计终端滑模控制器,且控制器有限时间收敛。仿真结果表明,所设计的控制器能够快速稳定的追踪指令信号,且在外界干扰与参数摄动的情况下依然具有良好的鲁棒性。     

分层粗糙面的电磁散射研究

基于矩量法（method of moment,MOM）及基尔霍夫近似（Kirchhoff approximation,KA）研究了分层粗糙面的电磁散射问题。首先,利用经典MOM求解了上层粗糙面的总场,包括直接入射场及由其激发的直接散射场。然后,将锥形入射波引入到传统KA中,利用其求解了分层粗糙面的透射场。数值计算并讨论了粗糙面高度起伏均方根、相关长度及分层粗糙面间距等参数对分层高斯粗糙面双站散射系数的影响。     

几种跳频码的混沌动力学特性及预测分析

利用动力系统方法研究了几种跳频码(m序列，RS序列，非线性序列及混沌序列)的动力学特性(相关维数与最大李雅普诺夫指数)，结果表明了跳频码表现出混沌的特征。最后根据遗传算法确定前馈神经网络的结构，并利用该神经网络模型对这几种序列做了预测分析。实验结果表明，该模型能成功地预测跳频码，因而可对跳频通信进行有效的干扰。