阵列天线MC-CDMA系统用户波达方向估计

提出了一种阵列天线MC-CDMA系统用户波达方向估计算法.该算法首先利用MC-CDMA系统用户扩频码的正交性、子载波频域分集性,进行用户信号的分离、多址干扰的抑制和用户信号的增强,然后再通过传统波达方向估计的子空间算法实现用户信号波达方向的估计.仿真结果显示所提出算法在估计阵列天线MC-CDMA系统用户波达方向时,波达角估计误差很小,表明了算法的有效性.     

森林竞争算法的并行化及其在线天线自动设计中的应用

针对线天线自动设计中运算时间过长问题,提出了一种基于主从模型的并行森林竞争算法优化模型.主进程执行森林动态演化的竞争模型,从进程并行地执行自然树生长竞争模型并调用天线数值计算程序完成费时的阳光适应度计算.利用该算法设计出了一种端射高增益新型树结构线天线.其具有5个枝条,增益达到9.048 dBi,带宽为8.45％,在“...     

基于二叉分形树的宽带微带天线

采用二叉分形树结构设计了一种具有宽带特性的新型微带单极子天线.为获得宽带特性,综合应用基于时域有限差分算法的全波电磁场仿真、网络并行计算和遗传算法的天线自动设计技术对该分形微带天线进行了优化设计.根据设计结果加工制作了天线模型并进行了性能测试,测试结果同仿真计算吻合良好,并表明该天线的S11＜-10 dB阻抗带宽达到了42.8%(从2.45 GHz～3.80 GHz).     

TD-SCDMA系统中阵列天线的校正算法

针对TD-SCDMA系统中阵列天线通道幅度和相位不一致会影响天线系统的性能这一现象,提出了一种在加入参考信号下,结合J.C.liberti算法对阵列天线通道不一致性的校正.算法通过计算参考信号的波达方向角估计值来校正阵列天线中各参数的不一致性,并通过波束形成算法,得到通道校正后的和差波束.仿真结果表明,算法一方面提高了波达方向估计值的准确性,另一方面改善了单脉冲和差波束的瞄准精度.     

一种基于并行免疫网络的大数据分类算法

为了解决数据量增加时串行免疫网络算法难以实现大数据处理的问题,提出了并行免疫网络训练和分类模型,并在Spark并行框架下设计了并行免疫网络分类算法.给出了入侵检测大数据背景知识;建立了Ainet并行算法框架,详述了并行免疫网络分类算法步骤;采用cup99入侵检测数据集进行了试验,进而将并行Ainet算法同其他算法做了比较.试验结果表明:较串行Ainet算法,并行Ainet算法训练时间下降了11/12,检测时间降低了19/20,准确率提高了10%,同时检测率提高了5%,而误报率降低了20%,可见并行Ainet算法各方面都取得较好的效果;试验验证了分类效果对训练数据集数量敏感的特点;并行Ainet算法在准确率、检测率和误报率方面优于其他算法,但运行时间较长.     

RLS算法的智能天线DSP实现

基于良好收敛特性的RLS算法采用并行DSP处理器和分布式存储器结构实现了多阵元均匀阵列的智能天线。针对TMS320C6416芯片的结构和RLS算法的特点,详细阐述了软硬件的实现和优化。实验结果证明,该系统满足2 048点8 bit8 kHz速率采样的16天线阵智能天线实时性要求。     

基于1mm精度路面三维图像的裂缝自动并行识别算法

为了快速、准确、完整地识别裂缝,基于1 mm/像素的路面三维图像提出了具有并行结构的裂缝自动识别算法.首先,进行降维处理,分别以像素(0,0)和(4,4)为起点将源图像划分为8×8像素的子块,获得2幅部分重叠的降维图像;然后,基于降维图像进行裂缝种子识别和裂缝连接,形成10个并列的子流程,从而产生10幅初步裂缝图像;最后,对10幅图像进行裂缝融合与滑动窗口去噪处理,获得裂缝图像.测试结果表明:提出的算法具有较高的准确率(平均92.56%)和召回率(平均90.59%),并以90.59%的F值优于Otsu阈值分割及Canny边缘检测算法;该算法的并行结构有利于程序并行化,能有效提高运算速度.     

基于小波变换的智能天线波达方向估计研究

对比两种经典的智能天线波达方向(Direction of Arrival,DOA)估计算法——延迟-相加算法、多重信号分类(Multiple SignalClassification,MUSIC)算法,提出了一种基于小波变换的智能天线波达方向估计算法(Smart Antennas Direction of Arrival Eseimation Based on Wavelet Transformer,SADOAWT),该算法利用小波变换,将来波信号变换在多尺度频域,针对不同频域采用不同算法以实现分辨率、计算复杂度的高度兼顾.计算机仿真结果表明,新算法复杂度较低,克服了延迟-相加算法分辨率低、副瓣较多的缺点,避免了MUSIC算法遇到相关信号分辨率降低的问题.     

表面开槽的有机磁性圆极化微带天线

提出一种新式单点馈电的小型圆极化微带贴片天线 .首次采用有机高分子磁性材料实现圆极化微带天线 ,并在贴片表面开槽 .这两项措施使天线尺寸缩减约 78% ,圆极化带宽为 1.3% ,尤其是有机磁性基片的应用使天线驻波比带宽 (10 d B Return L oss)达 10 .1% (15 5 MHz) ,同时具有易调谐、制造公差要求低的特点 .文中给出数值分析与实测结果 ,证实了理论设计方法的有效性.     

一种新颖的5.8GHz微带贴片整流天线

微带贴片整流天线质量小,接收面积大,非常适合微波飞机、高空平台等微波输电中对天线质量要求严格的场合.文中借助IE3D V10.0、ADS 2003C等仿真软件对整流天线的参数进行优化,设计了一种新颖的5.8GHz微带贴片整流天线.试验结果表明,该整流天线系统的整流效率达78.2%,从而验证了该结构设计的可行性.     

基于遗传算法的阵列天线波束能量定量控制技术

提出发射天线(如无线局域网天线、基站天线等)辐射强度随用户信号强度的变化而实时调整的技术.该技术基于遗传算法,将阵列天线波束能量定量控制问题转化为一个带有约束条件的极值问题.在算法的适应度函数设计中,通过自适应罚函数将发射阵列天线和接收天线间的能量传输效率与接收天线信号强度构成一个简单的极值函数,得到阵列天线的最优激励分布.高频电磁结构仿真软件(HFSS)的验证结果表明:阵列天线辐射的信号强度在接收天线处能达预期值.可见,该技术能实现对阵列天线波束能量的定量控制.     

平面波谱-表面积分法的快速算法

针对平面波谱-表面积分法计算效率严重依赖于天线口径的问题,提出谱域积分预设方案,提取出谱域积分插值点,建立天线口径平面波角谱密度函数数据库,避免了大量重复计算,并将平面波谱理论的近场计算由四重积分弱化为二重积分.然后,根据平面波谱-表面积分法关于带罩天线远场电性能计算的思想,提出了基于等效源区域分解的并行平面波谱-表面积分算法.开发并在集群系统中实测了基于MPI环境的并行程序,作为应用计算了弹载天线-罩系统远场方向图,结果表明该程序高效准确.     

空间调制信号的QRD-M检测算法及其改进

针对空间调制(spatial modulation,SM)系统中最优检测算法,即最大似然(maximum likelihood,ML)算法存在的高复杂度问题,提出了基于QRD-M(QR-decomposition with M-algorithm,QRD-M)算法的空间调制信号检测算法.该算法运用M算法树搜索策略,每层只计算最优的M个分支,其性能近似最优且运算量较低,有利于硬件实现.但随着发收天线数增多,传统QRD-M算法的检测性能会下降并需要较长的算法执行时间.因此,采用并行检测的思想,提出了PQRD-M(parallel QRD-M,PQRD-M)检测算法.该算法在各个分支上分别独立地进行搜索,提高了执行效率.对所提出的算法进行了复杂度分析,并在不同天线数目和不同保留节点数下对其误码性能进行了仿真,结果表明,相比于QRD-M算法,PQRD-M算法以增加一定的计算量为代价,能显著地改善空间调制信号检测性能,同时还能节约硬件资源.     

多天线系统宽度优先球形译码的云检测算法

提出一种多天线系统宽度优先球形译码的检测算法,该算法通过适当地分割,将搜索树分成几个组,每个组可分别分配给不同的计算节点,以适应云计算的结构需要.仿真实验结果表明:该算法以少许性能损失为代价,获得并行计算的结构处理能力,大幅度地减少了云中的计算处理时间,提高了效率.当误码率为1×10-3时,改进算法相比原算法在16QAM时性能下降大约0.7dB,在64QAM时下降不到0.1dB,计算处理时延则分别为25%或12.5%.     

多入多出中继系统的一种贪心天线选择算法

针对多输入多输出(MIMO)中继系统天线选择算法容量不高的问题,提出了一种基于容量最大化的贪心天线选择算法.该算法在考虑噪声的影响情况下,根据添加一个天线对后系统容量的闭式表达式,逐步选取使得容量最大的天线对.仿真结果表明,在不同的中继数量及功率约束条件下,该算法与已有算法相比,能够获得更高的系统容量性能.     

电特大天线增益的高效求解

为解决电特大天线辐射特性计算效率低的问题,提出并实现了一种基于多极子的聚集思想快速求解远场信息的高效并行算法.根据目标在并行多层快速多极子中几何树的特征,提出高层远场模式直接聚集,并且按行并行插值的混合MPI-OpenMP并行计算方案.将该算法应用于大射电天文望远镜FAST（five-hundred-meter aperture spherical telescope）的远场方向图和增益的计算,通过与等效电流直接积分法计算对比展示其计算精度与效率.结果验证该算法的远场辐射特性计算精度,且同等远场计算任务量下,平均单方向计算效率提高近万倍.      

基于二叉分形树的宽带微带天线

采用二叉分形树结构设计了一种具有宽带特性的新型微带单极子天线。为获得宽带特性,综合应用基于时域有限差分算法的全波电磁场仿真、网络并行计算和遗传算法的天线自动设计技术对该分形微带天线进行了优化设计。根据设计结果加工制作了天线模型并进行了性能测试,测试结果同仿真计算吻合良好,并表明该天线的 <-10dB阻抗带宽达到了42.8%（从2.45GHz到3.80GHz）。     

基于Householder-QR分解的低复杂度天线选择算法

对多天线空分复用系统中以符号误码率为准则的天线选择算法进行了深入分析,针对以往传统天线选择算法对所有天线子集搜索计算复杂度高的问题,提出了基于复域Householder-QR分解的天线选择算法.所提算法深入分析了线性接收机接收端信噪比与系统信道矩阵之间的关系,利用接收端信噪比近似边界值得到了低复杂度的选择方案,该算法不仅有效地降低了计算复杂度,同时误码率性能与以往算法相近,提高了空分复用系统的传输可靠性,适用于实际相关信道传播环境.仿真实验表明,与传统算法相比该算法具有良好的性能.     

相关信道下低复杂度的发射天线选择算法

文中借助于矩阵奇异值最小下界的估计方法,提出了一种基于盖尔圆算法的天线选择新算法.该算法的关键就是在选择天线的每次迭代过程中,采用的是选择使信道矩阵最小奇异值下界最大的列.该算法在减小天线间的相关性的同时,也使得所优化的系统的容量最大化以及误码率最小化.仿真结果表明,该算法不仅降低了计算复杂度,而且所得到的信道容量明显优于随机选择算法和小幅度高于盖尔圆算法.     

海天线上舰船定位算法研究

针对成像型反舰导弹所获光学图像目标的特点,提出了一种海天线上舰船目标定位算法.该算法利用Can-ny边缘检测算法和OTSU算法对图像进行预处理,再利用投影法检测出海天线及舰船图像的上边缘,进而用一元线性回归方程拟合得到海天线方程,最后利用海天线信息定位海天线区域中的舰船目标.实验结果表明,该方法能够有效地确定海天线以及舰船目标在海天线区域中的位置,并且计算量小于已有的方法.