油水两相流ECT系统电场特性数值分析及参数优化

以12电极油水两相流电容层析成像系统为研究对象，介绍了电容层析成像系统的工作原理及数学模型，采用有限元方法对传感器灵敏度分布（敏感场）进行计算和仿真，通过采用不等间距网格完成了传感器场域的自动剖分，分析了各个传感器参数对传感器性能的影响，提出了传感器性能评价函数，并基于正交试验法确定了一组优化参数，为传感器的设计及研制提供参考依据。     

多被动探测器对多目标定位模型及仿真

对于探测目标间距较小的目标群,提出使用3个被动探测器的探测模型。首先,重点研究了多被动探测器对多目标进行定位的目标关联问题;然后,建立了3个被动探测器的机动模型,提出了3个被动探测器多目标定位的目标关联算法。最后,通过仿真分析了各种因素对目标关联的影响。仿真结果表明提出的3个被动探测器机动模型和目标关联算法是有效的。     

多物理场耦合仿真简化方法研究

高速飞行器的多物理场耦合仿真是一个高度耦合、高度非线性的过程,传统的做法就是把专业模型采用工程算法、经验算法取代,但这种过度简化又降低了仿真结果的精度,因此,需要根据多物理场各耦合模型的特点,开展有效的简化方法研究.在实践中,通过多物理场耦合仿真的研究,关注主要矛盾和工程需求,忽略次要矛盾,根据不同的耦合特点和应用需求,提出了耦合仿真的简化方法和结论,并通过算例进行了验证.     

可视化分布式自主深空探测器系统仿真

系统仿真是深空探测研究中降低风险和生产成本的有效手段之一,基于计算机三维实时动态显示技术以及分布式仿真技术,设计了可视化分布式自主深空探测器系统仿真体系结构,引入指令执行区间和加锁等待机制解决多线程间的协同。并以探测Ivar小行星为例,对其全过程进行了仿真,证实了此设计方案的可行性。为下一步深空探测研究的相关技术验证提供了一个初步的平台。     

基于相关鉴频器的载波同步算法

通过对整周期扩频的DS/SS系统伪码分段匹配滤波器的相关峰值与载波多普勒频差之间关系的分析,提出了一种基于分段匹配滤波器的相关鉴频算法,其频率捕获范围为0.75倍数据速率,工作上限可达1倍数据速率.通过计算机仿真对比分析了相关鉴频和四相鉴频的无噪鉴频特性和鉴频输出信噪比,给出了一种相关鉴频器和四相鉴频器的组合载波同步方案.仿真结果显示,与传统的四相鉴频器载波同步方案比较,新方案可缩短大初始频偏下载波同步过程.     

电子产品多物理场耦合仿真方法研究

多物理场耦合涉及机械、电磁、流体、热、声等学科,对产品性能有直接影响。针对电子产品,研究其共同属性、基本场及耦合模式、各场间耦合关系,提出一种面向电子产品的多场耦合协同仿真方法和仿真框架,并以机架式服务器为例,提出了协同仿真流程和内容,并采用Pro/E、FLOTHERM和FLUENT等软件进行了多场耦合仿真,特别是气—声耦合的噪声分析。仿真结果验证了多场耦合协同仿真方法,对预测和优化产品性能具有一定指导意义。     

毫米波探测器的超宽带耦合特性

探测器是近程探测系统的目标敏感装置, 容易受到电磁脉冲干扰。针对某型毫米波探测器超宽带(ultra-wideband, UWB)电磁脉冲抗扰度不清的实际情况, 围绕UWB辐照环境展开该型探测器的电磁脉冲耦合特性研究。将时域有限积分算法(finite integration technology, FIT)应用于探测器腔体耦合特性研究, 并结合UWB试验系统对探测器开展了辐照试验, 验证了FIT算法的有效性。仿真和试验结果表明, 探测器在竖直状态下的腔体屏蔽效能最差, 仿真试验中其屏蔽效能为20.40 dB; 试验得出探测器的效应场强阈值约为150 kV/m, 在辐照下会出现死机、虚警和硬损伤3种现象, 其中死机现象可通过电源复位恢复, 虚警和硬损伤为不可逆效应现象。     

MEMS水平谐振式磁强计的建模与仿真

设计了一种基于洛仑兹力原理的水平谐振式磁强计.该磁强计利用了通电导线感应磁场强度并转化为电容值的方法进行检测,具有较高的灵敏度,结构相对简单,加工难度较小.建立了敏感元件的力学模型,推导了系统刚度、挠度、谐振频率和敏感度公式,并进行了有限元仿真,仿真结果与理论计算的挠度和谐振频率相吻合,验证了该方案的可行性和理论模型的合理性.     

大空间火灾接触式感烟探测仿真分析

为研究接触式感烟探测器在大空间火灾场景中的工作性能,针对点型和空气采样2款探测器产品,分别采用数值风洞实验和ASPIRE2程序模型化环境烟雾到达其各自探测腔的过程;结合某体育馆FDS火灾分析结果,给出了该2款探测器基于遮光率响应阀值的工作性能评测.结果表明:点型探测器对小功率火探测失效;空气采样探测器探测效果受管网布置影响较大,水平管结合下垂管的组合采样方式能有效克服热分层环境影响,对各种火灾情况应对能力强,尤其对小功率火探测优势明显.     

12电极电容层析成象系统电容敏感场的仿真计算

用有限元法对12电极电容传感器敏感场进行了仿真计算,分析了电容传感器的“软场”特性,为相关的图象重建算法提供了理论依据     

交叉口应急车辆信号优先控制的两阶段模型

根据应急车辆行驶特性,建立信号优先转换与优化的两阶段模型.分析了车辆检测器和应急车辆检测器的设置方法,建立了以应急车辆安全无延误通过交叉口为目标的第一阶段模型,和以社会车辆排队最小为目标的第二阶段模型.通过VISSIM仿真,验证了该模型能确保应急车辆在高峰和平峰两种情况下安全无延误地通过交叉口,同时降低其它车辆在交叉口的延误.     

声纳浮标与磁探联合搜潜仿真研究

在声纳浮标和磁探搜潜原理的基础上,建立了在被动全向声纳浮标探测到潜艇目标的条件下,利用磁探仪对潜艇进行定位的相关数学模型,仿真分析了声纳浮标作用范围、磁探仪高度、潜艇下潜深度等因素对搜潜概率及搜潜效率的影响,获得了有益的效果.     

特定辐射源识别的频域鲁棒ε-混合模型方法

特定辐射源识别(specific emitter identification,SEI)是电子战领域的热点问题,而利用辐射源中频波形分类是SEI的一种自然选择。针对多径环境下的SEI波形检验遇到的难题,采用鲁棒的假设检验方法进行已知辐射源信号的检验。该算法利用多径信号与直达波信号间的频域局部相关性,在频域建立ε混合模型,并且将局部频带内的多径干扰表示成与信号频谱幅度有关的噪声,得到一种鲁棒的频域相关-限幅检验器。通过仿真验证了该检验器性能,并说明了该方法通过频域选择获得性能改善的机理。     

基于先验目标分布的磁探仪应召搜潜范围分析

根据磁探仪应召搜潜的特点,运用概率论和最优搜索理论对磁探仪应召搜潜的搜索半径进行研究。在建立目标初始位置的散布模型和目标航速航向模型的基础上,推导出磁探仪执行应召搜索时的搜潜概率解析模型,确定了搜索概率最大时的圆周搜索半径,建立了反潜巡逻机利用磁探仪执行应召搜潜时的航路模型。在不同条件下,利用解析模型计算得到的搜索概率与蒙特卡罗仿真结果基本一致;与传统的应召搜索方法相比,改进后的搜索方法能使搜潜效能得到明显提高。     

低频UWBSAR图像中的目标检测

低频ＵＷＢＳＡＲ不同于窄带高频ＳＡＲ信号。本文针对ＶＨＦ／ＵＨＦＵＷＢＳＡＲ目标与杂波特点，建立了信号模型；在综合现有的几种检测方法基础上，提出了一种新的检测方案，即结合的变化检测和双参数ＣＦＡＲ检测。实验仿真结果表明：这种方案检测过程简单，杂波抑制性能好。     

SαS分布下的累积分布检测器

针对对称α稳定（symmetric α stable,SαS）分布背景下局部最优检测（locally optimal detector,LOD）结构复杂、难以进行恒虚警处理的问题,提出一种自适应累积分布检测器（cumulative distribution detector,CDD）。该检测器首先利用累积分布函数对接收信号进行非线性变换,然后再进行匹配滤波处理。根据双参数柯西-高斯混合（bi-parameter Cauchy-Gaussian mixture,BCGM）模型对SαS分布进行近似,在此基础上对CDD的检测性能进行了系统分析,证明了其恒虚警特性,并通过Sigmoid函数对该检测器进一步简化得到了近似累积分布检测器（near CDD,NCDD）。理论和仿真结果都表明,当α较大时,NCDD性能接近LOD,但结构更加简单,更易于恒虚警处理。     

基于可编程GPU的红外场景仿真实现

针对以前红外仿真方法细节差、实时性不高等技术难点,提出了一种新的红外物理模型实现方法。该方法将物理信息与物体的几何模型顶点绑定,提高了对红外场景的描述细节。该方法对物理模型的计算在CPU与GPU之间进行了分配,充分利用了可编程GPU的强大运算能力,有效提高了红外场景生成的实时性。讨论了几种典型探测器效应的添加方法。使用仿真图像来说明所提出方法的有效性,同时分析了该方法的优缺点。     

集成多普勒观测的目标机动检测算法

基于决策的单模目标跟踪方法的关键是及时而稳健的目标机动检测,充分利用目标多普勒观测量能够有效提高机动检测性能。提出一种集成多普勒观测的目标机动检测算法,利用基于马氏距离的预测寻优方法,克服了多普勒观测噪声水平较高时估计式无解的情况,提高了加速度估计精度;基于奈曼皮尔逊准则设计机动检测器,避免了因目标机动检测的滞后性带来的门限漂移。仿真实验表明,算法提高了加速度估计的精度和稳健性,显著降低了平均检测延迟,有效提高了机动检测性能。     

TD-SCDMA中结合块判决反馈和状态减少的序列估计的联合检测算法

将一个称之为块判决反馈的概念引入了TD-SCDMA的联合检测之中.基于该概念,提出了一种简单版本的和一种高性能的联合检测算法.该简单版本的联合检测算法与传统方法相比,性能相仿然而复杂度大大降低.该高性能检测器结合了块判决反馈和状态减少的序列估计算法,比传统方法复杂度略高然而大大提高了检测性能.该简单版本的联合检测算法适合于在移动终端上实现,高性能版适合于在基站实现.两种算法的性能都得到了仿真验证.