基于耦合目标的近场双站散射测试方法

对于近场散射测试中存在多次耦合目标,从近场数据外推远场雷达散射截面时,需要完备的双站散射信息。传统的双站散射测试方法中,远场观测点的数目等于扫描面上的天线数目,测量所需时间成倍增加,难以工程化。因此,根据截断角域的选取原则,结合采样间隔设计了一种“一发多收结合转台旋转”的近场散射测试方法,用以验证“多发多收”双站模式的近远场外推方法的有效性和误差大小。通过在微波暗室对二面角进行测试,验证了该外推算法的正确性以及实验系统的可行性。     

阵列失效单元非凸压缩感知平面近场快速诊断方法

在阵列失效单元压缩感知近场诊断方法中,缺乏观测矩阵是否满足约束等距特性的先验信息,因此采用l1范数极小化凸优化算法将无法确保阵列失效单元的高概率精确诊断。针对该缺陷,提出了采用迭代重加权最小二乘的非凸压缩感知平面近场快速诊断方法。在失效单元个数远远小于单元总数的前提下,按照随机欠采样方式分别获取完好阵列和失效阵列的近场幅相信息,继而构造差异性阵列并利用所提的非凸优化算法对该阵列的激励进行重构,从而实现阵列失效单元的高概率精确诊断。数值仿真实验表明,所提方法不仅避免了观测矩阵约束等距特性的缺失对诊断性能造成的不利影响,而且克服了非凸范数易于陷入局部最优解这一弊端,明显缩短了诊断时间,有效提高了诊断成功概率。     

近场大转角情况下水下转台目标成像研究

针对近场大转角情况下水下转台目标成像问题,建立了目标回波信号模型,根据近场条件的特点将投影层析算法进行适当地修正后,用于解决当目标转动角度较大时运用距离-多普勒算法对其成像存在的越分辨单元走动难题.利用修正后的算法实现了多点目标以及刚性椭球目标的仿真成像,结果表明运用该算法可获得近场大转角情况下的水下转台目标成像.     

基于SAGE的近场信道参数估计方法

在室内无线传播环境中,散射体与接收端之间的距离并不一定满足远场假设,这时到达接收端的多径信号是近场球面波形式,从而会对波达角和角度扩展的估计造成影响。对近场多径信道参数的估计需要同时考虑近场散射体与接收阵列之间的波达角和距离。基于空间交替通用期望最大化（SAGE）算法的基本思想,提出了一种的近场信道参数低复杂度估计方法,可以对近场散射体分量的时延、波达角、多普勒、复幅度等参数与距离参数进行联合估计。仿真实验验证了该算法能够准确地对近场散射体的距离和角度进行联合估计。     

一种有源天线阵通道幅相误差监测与校正技术

本文基于辅助源近场测试原理，利用相位调制法提出了有源相控阵雷达系统幅相误差校正方案，进而研究了对阵列单元监测步骤。本方案硬件所需量较少，且适合于实时处理。分析与模拟结果表明，本文提出的方案是有效的。     

基于SYSNOISE的水下目标高频近场散射特性仿真研究

针对水下目标高频近场散射特性,提出了一种求解水下复杂目标散射声场的方法.首先根据边界元法建立了水下目标的声场数学模型,并借助有限元软件ANSYS建立一种水下目标结构体的三维模型,然后运用声学分析软件SYSNOISE对其高频近场特性进行了仿真及分析,得到了在声源激励下该目标散射近场的具体分布及其散射波声压的指向性.仿真结果验证了该方法的正确性.     

基于TLM的机箱孔缝电磁屏蔽效能数值分析

计算机因散热和装配需要,机箱上会存在大量孔缝结构.孔缝结构在不同辐射源作用下的电磁泄漏直接影响计算机的屏蔽效能.以计算机机箱为研究对象,采用传输线矩阵法(TLM)对机箱孔缝电磁屏蔽效能进行仿真研究.阐述了TLM原理,采用并联节点二维TLM单元和对称凝缩节点(SCN)的三维TLM单元算法进行孔缝建模仿真;并首次提出使用耦合微带线的辐射场作为辐射源,对机箱孔阵、接缝、风扇等结构进行了近场和远场电磁泄漏仿真分析;采用平面波辐射场进行远场电磁干扰的数值仿真.通过对比分析不同辐射源和不同结构的屏蔽效能,发现在两种不同辐射场下导致机箱电磁兼容故障的主要结构相同.通过对机箱结构改进措施的仿真设计,实现了屏蔽性能的改善.     

考虑近区多重散射的目标RCS图形电磁算法

计算目标雷达散射截面时,对于存在近区多次散射的目标,对存在近区耦合场的单元的识别非常复杂。从磁场积分方程出发,结合图形电磁计算平台GRECO,经过适当的坐标转换,可快速识别对单元产生耦合场的区域;同时,采用迭代物理光学方法,计算了典型目标的近场与远场RCS。数值算例证明了本方法的有效性,本方法考虑了目标的多重散射特性,使得图形电磁计算方法从物理光学方法扩展应用到迭代物理光学方法。     

一种地杂波谱的计算与仿真方法

分析了传统地杂波计算中将地表只进行“等距等多普勒”划分的缺点,提出了“等距等多普勒等波束”划分的思想;针对划分后网格单元形状异常复杂的问题,提出了一种依据上述划分思想的方格划分方法及其计算步骤。其最大特点是各方格单元面积相同,直接避免了网格单元面积的计算问题。仿真结果证明了方法的有效性。     

均匀离散线阵幅相误差快速校准方法研究

针对实践中声基阵校准问题,分别研究了远场和近场条件下均匀离散线阵幅相误差快速校准方法.远场时,采用单声源且不需要精确已知声源方位,只需精确水平旋转基阵1次,对接收数据的协方差矩阵进行特征子空间分解,再根据推导的公式可快速计算出幅相误差矩阵.近场时,波阵面为球面,不能采用现有的校准方法,因此提出了一种最多只需精确水平旋转基阵3次,通过转动前后的几何关系建立方程组求解各参量,通过公式可把球面波补偿为平面波,然后采用单辅助源法可快速计算出幅相误差矩阵.仿真实验验证了两种校准方法的有效性,并详细分析了各种因素对幅相误差矩阵估计及声源方位估计精度的影响.两种校准方法计算简单且精度较高,操作简单易于工程实用.     

面向应用的射频仿真系统近场效应误差修正

根据当前射频仿真系统的具体应用,介绍了用单脉冲比幅测角方式的近场效应修正方法。通过计算导引头的到达角误差,在三元天线组振幅的梯度方向上调整振幅幅值,使到达角误差趋于零。由此时的三元天线组振幅值计算合成目标的位置,生成方位角和俯仰角的近场效应误差修正表格。推导出适合于波导裂缝阵天线导引头的单脉冲比幅测角模型,并针对均匀圆形阵的波导裂缝阵天线特点,简化了单脉冲比幅测角时所需要的和、差信号的计算方法。本文方法所生成的近场效应误差修正表格对方位角的精度及对俯仰角的精度。满足实际应用的精度误差要求。简化后的单脉冲比幅测角在满足精度要求的同时,降低了算法的复杂度,平均提高程序运行时间55%。     

近场散射测量中的天线方向图修正技术

针对近场散射测量中由于天线方向图照射的不均匀性,在近场数据外推后难以获得目标准确雷达散射截面(radar cross section, RCS)的问题,提出基于近似函数的天线方向图修正方法,在近场数据外推的过程中对天线方向图进行补偿,从而提高目标RCS测量的准确性。首先推导了近远场变换的计算过程,然后根据收发天线照射目标的角域,分析了与天线方向图吻合的近似函数,通过对近似函数的傅里叶级数展开修正了天线方向图的影响。仿真结果表明,对于不同的天线方向图,该方法在近远场变换过程中具有良好的修正效果。实验分别对点目标和线目标进行了验证,结果表明了方向图修正外推方法的有效性和准确性。     

毫米波超综合孔径辐射计成像技术

在深入了解超综合孔径辐射计的工作原理和成像性能的基础上,首次推导了超综合孔径辐射计在近场条件下采用傅氏反演方法进行成像的基本理论,并给出了超综合孔径辐射计的空间分辨率和灵敏度公式。随后,研制了由两个天线单元组成的最简单的毫米波超综合孔径辐射计原理样机,并分别用傅氏反演法和传统的匹配滤波法成功地反演得到了一维噪声点源的图像。实验结果验证了傅氏反演方法的正确性以及毫米波超综合孔径辐射计的成像能力,最后对超综合孔径辐射计和干涉式综合孔径辐射计的工作特点进行了比较。     

双射频通道抗远近效应技术

卫星导航系统经伪卫星增强后区域性能得到较大提升,但在近场时,接收机会产生远近效应,这是码分多址体制伪卫星系统实现的难点。首先,介绍现有抗远近效应技术的特点,分析伪码互相关性在满足伪卫星工作区域需求上的不足,研究伪卫星与卫星的组合定位算法。然后,从空域的角度提出利用双射频通道加自适应调零天线来抗远近效应的技术,并搭建半实物仿真平台。最后,通过实验证明这种方法有效地提高了抗远近效应的能力,扩大了伪卫星增强系统的覆盖范围。     

稀布相控阵雷达子阵划分方法研究

本文首先讨论了稀布阵子阵级自适应数字波束形成技术的特点,在稀布阵特性的理论分析基础上,设计了一种稀布天线阵模型.接着针对三种天线子陈划分:规则不重叠子阵、规则重叠子阵和不规则不重叠子阵,分析了产生栅瓣现象的原因,并且比较了它们的特性.最后根据稀布阵的特点,提出了两种子阵划分方法:子阵单元规则排列法和子阵单元数一定法.计算模拟表明,其具有良好的性能.     

开关电源辐射发射的建模与仿真

讨论了用于开关电源辐射建模的基本偶板子天线模型，给出了各模型电磁场的解析解。以BOOST变换器为原型，提出了开关电源辐射发射的双环拓扑结构的模型，分析计算了其电磁辐射场，给出了近场的解析解，并在频域内对模型典型频点的稳态场进行了仿真。该模型以及仿真方法，对开关电源的电磁兼容分析以及开关电源高密度互联具有重要的参考价值。     

基于贝叶斯算法的天线端到端优化

在确定天线的拓扑结构以后, 通常需要对天线的结构参数开展反复的优化才能达到设计目标, 快速有效的优化算法有利于缩短天线的设计周期。在建立综合目标函数的基础上, 同时考虑天线的多个优化目标和限制条件, 使用贝叶斯优化算法对天线进行端到端优化。基于在线更新的数据集, 高斯过程估计出目标函数的后验分布, 进而使用获得函数进行迭代。通过两种天线模型对提出的优化算法进行仿真验证, 结果表明, 由于建立了天线参数到综合目标函数的映射关系, 整个优化过程以端到端的方式实现, 与传统的优化方法相比, 所提算法的优化结果和优化速度都具有明显的优势。     

空时信道建模与智能天线系统性能仿真

性能仿真对于作为第三代移动通信关键技术之一的智能天线技术的研究具有十分重要的意义。本文以Matlab／Simulink为平台，介绍了智能天线性能仿真的基本方法。首先建立了智能天线性能仿真所需的空-时信道模型，说明了该模型在仿真中的实现方法，然后讨论了空-时二维信号处理系统结构和智能天线算法，给出了智能天线性能仿真的软件构架和流程，最后结合对一些智能天线新技术的具体研究，说明了多种仿真中常用的智能天线性能评估方法。     

激励误差对子阵阵列天线副瓣电平的影响

对于含有激励误差的由子阵组成的平面阵列天线,本文推导了当子阵尺寸不同而且在子阵中采用行馈或列馈馈电方式时,波瓣的方差及主平面内峰值副瓣概率的计算公式,并在三种激励幅相误差的条件下,对主平面内峰值副瓣概率的理论值与统计值作了比较,结果相当一致。     

城市轨道交通车站客流仿真中的事件驱动模型

利用多智能体(Multi-agent)仿真技术对轨道交通车站设计方案、客流组织方案进行评估是一种科学有效的方法.在对"客流事件"、"服务流程"及"乘客流"进行定义的基础上,利用三种"元事件"以组合的方式构建了七种"客流事件",从而实现了一种能够描述客流在车站内的复杂行为的统一模型.大量仿真实验表明,此模型不但能够显著降低建立仿真项目的工作量,并且更加真实地反映了乘客在车站内的行为习惯.此外,模型还具有良好的可扩展性,易推广到其它场景,如大型体育比赛(奥运会、世界杯)、大型展览会(世博会)等条件下的观众疏散、交通组织等领域.