基于遗传算法和高斯牛顿法的超声回波信号参数估计

在超声回波信号参数估计中,如果高斯牛顿法选取的迭代初值接近参数向量的真实解,则容易找到最优解;如果初始值远离最优解,则高斯牛顿法不收敛或者只收敛到局部最优解。针对高斯牛顿法对迭代初值敏感的问题,提出了遗传算法和高斯牛顿法结合的参数估计方法。该方法充分利用遗传算法善于进行全局搜索和高斯牛顿法善于进行局部快速搜索的优点,首先使用遗传算法求出超声回波信号的参数初值,然后利用这组初值进行高斯牛顿法迭代搜索。仿真结果表明,基于遗传算法和高斯牛顿法相结合的方法,具有收敛速度快、精确度高的特点。     

基于散射电场的飞机旋翼多普勒回波模拟

旋翼飞机飞行过程中会产生具有独特多普勒特征的雷达回波,通过对旋翼回波的准确模拟,可为不同类型飞机的精确识别提供重要依据.针对现有散射点叠加算法的假设缺陷,从目标高频电磁散射理论出发,提出了基于散射电场的飞机旋翼回波模拟方法.依据电磁散射场与雷达回波方程间的数学关系,发现目标回波的基带信号与目标后向散射电场的复振幅矢量具...     

基于稳健波束形成的超宽带穿墙成像方法

针对现有超宽带穿墙雷达时域波束成像分辨率低、旁瓣高以及干扰抑制能力弱等问题,提出利用稳健Capon波束形成对目标成像的方法。该方法基于目标回波模型首先补偿近场扩散损耗、墙体传播损耗和折射效应,实现天线阵列接收数据的配准,利用稳健Capon波束成像得到良好的成像分辨率和更好的干扰抑制能力。利用时域有限差分(finite-difference time domain, FDTD)数值仿真和实验数据实现了隐藏目标的二维成像,验证了该方法的有效性。     

高频雷达中提取海洋回波信号的新方法

雷达信号经过海面反射时,由于电离层的作用和外部的干扰,必然会有一些噪声夹杂在海洋回波中。噪声是一些无规则的频谱,对分析有用信号是极其不利的,严重时甚至淹没有用的信号。将噪声中的信号提取出来成了一个很关键的问题。基于海洋回波信号是1/f类分形信号的特性,利用不同尺度下小波系数方差来估计噪声方差及分形信号参数,进而从白噪声背景下估计出海洋回波信号。实验结果表明:用新方法处理过的海洋回波的多普勒谱的信噪比提高了10-15 dB。     

基于改进的三维Douglas-Peucker算法的多波束测深数据抽稀方法

 为压缩海量多波束测深数据,提出了一种利用三维D-P 算法进行多波束测深数据抽稀的方法。首先对三维D-P 算法中首基面的确定进行改进,使得算法运行效率提高数十倍,然后利用该算法对中国北部某海域的多波束测深数据进行数据抽稀的实验和验证,取得了较好的实验效果,表明该方法能够较好地抽取海底地形的特征点信息,适用于多波束测深数据的抽稀。该方法符合多波束测深系统的面测量模式,实现了三维空间下的具有全局性特点的数据抽稀,其渐进式数据选取方式,可以为建立海底地貌LOD（细节层次模型）提供不同精度要求的抽稀数据,具有良好的应用前景。     

对雷达回波的无源电磁调控技术及其发展

电磁超材料的进步推动了其在雷达电磁调控中的应用,并成为当前电磁防护、隐身、对抗等领域的技术前沿。首先介绍了无源电磁调控技术的原理及其特点,着重探讨了几种典型雷达无源电磁调控技术,包括雷达角反射器、雷达吸波材料、可重构电磁超材料,以及基于Van Atta阵列的无源电磁调控技术。然后通过对各种无源电磁调控技术发展历程及相应设备研制情况的系统总结,详细论述了各种电磁调控技术的优缺点。最后指出,由于无源电磁调控技术的天然优势,未来它在雷达对抗、雷达目标特征控制等领域将具有良好的应用前景。     

水下目标回波亮点特性计算的图形学方法

根据Kirchohoff近似公式建立了一种水下目标回波亮点特性计算的新方法.该方法利用三维图形处理系统,采用建模软件对复杂水下目标进行几何建模,利用OpenGL技术将几何三维模型转化为屏幕上可视化的像素图形,利用计算机图形学方法和图形硬件计算水下复杂目标的表面法向量和空间距离信息,将回波亮点特性中的面元计算转化为对图形像素点相关信息的计算,对不同传播距离的面元反射特性求和得到水下复杂目标回波亮点特征,最后模拟出不同脉宽的发射信号的水下目标回波信号.模拟计算表明该方法有效,对回波亮点特性模拟逼真,同时计算复杂度不受模拟几何建模复杂度的影响.     

Localization of the brain calculation function area with MRI

The aim of this study is to define the anatomical localization of corresponding brain function area during calculating. The activating modes in brain during continuous silent calculating subtraction and repeated silent reading multiplication table were compared and investigated. Fourteen volunteers of right-handedness were enrolled in this experiment. The quite difference of reaction modes in brain area during the two modes of calculation reveal that there are different processing pathways in brain during these two operating actions. During continuous silent calculating, the function area is localized on the posterior portion of superior and middle gyrus of frontal lobe and the lobule of posterior parietal lobe (P < 0.01,T = 5.41). It demonstrates that these function areas play an important role in the performance of calculation and working memory. Whereas the activating of visual cortex shows that even in mental arithmetic processing the brain action is having the aid of vision and visual space association.     

利用人耳听觉特性的子带双声道回波抵消

提出一种利用人耳听觉特性的双声道回波抵消方法,与传统方法相比能够更快地收敛到“真实”回波路径。我们用子带分解缩短自适应滤波器长度,减小算法复杂度,并在子带分解基础上,利用人耳听觉特性降低输入信号的相关度,使自适应滤波收敛更快。数值实验表明了该方法的有效性。     

杭州湾交通沿线雷达非气象回波的特征和滤除

近年来,随着杭州湾大桥、嘉兴沿岸的高速公路和上海洋山港大桥等交通干线的建成和通车,宁波、舟山和上海雷达探测到一种非气象回波,该杂波出现在大桥和高速公路的位置附近。分析发现该杂波与地物杂波类似又有所不同。类似之处在于地理位置相对固定,回波强度在最低层表现明显,随雷达仰角的抬升迅速减弱。不同之处为回波强度在时间和空间上有一定程度的变化,径向速度和谱宽也与通常的地物杂波特征有所不同。此外,杂波范围与低层风向、大气稳定度等气象条件关系较大,反映出气象条件对低层大气折射率的影响。统计2014年1~12月宁波雷达显示,该类杂波白天比夜间强,表明杂波与机动车流量存在一定的对应关系。针对此类杂波的特点,设计了考虑回波水平、垂直平滑度,基于动态阈值区分非气象回波的滤除方法。试验评估显示,该方法对于晴空、对流、层云和暖雨4类天气背景下的此类非气象回波都能进行较好的识别并正确地滤除。