基于多特征和FCM的图像边缘检测方法

提出了一种新的基于多特征和FCM的边缘检测算法.该方法根据边缘点附近灰度分布特点构造了多个反映边缘特性的特征分量,并利用输入图像提取该组特征分量,组成一个反映图像边缘特征的数据集.用FCM聚类算法将该数据集分为两类,即边缘点数据和非边缘点数据,实现边缘检测.该方法无需确定阈值,对弱边缘检测较敏感,在特征的选取上充分考虑了边缘和噪声的本质区别,因而具有优异的抗噪性能.

软件无线电中调制识别和数字解调技术

调制样式识别是通信系统中的一个关键环节;利用软件无线电思想对全数字接收机中的几个关键技术进行了研究;对在低信噪比情况下数字通信信号的调制模式的识别率低的问题进行了改进,增强了识别率;对数字解调中的关键-时间同步采用软件实现,并通过仿真验证了算法的正确性。

雷达恒虚警检测系统仿真

恒虚警(CFAR)处理技术对常采用机载下视或类似工作条件的PD雷达进行目标检测非常重要,文章首先对恒虚警检测原理进行论述,重点讨论单元平均CA-CFAR,最大选择GO(greatest of)-CFAR和最小选择SO(smallest of)-CFAR这三种均值类恒虚警处理方法,建立其数学模型。接下来对接收机噪声信号进行模拟,同时建立目标信号模型,并将所产生的噪声信号与目标信号相叠加仿真雷达系统的接收信号,注入所建立的恒虚警模型中进行检测仿真,给出仿真结果的分析,试验证明了仿真系统的有效性。

天线在近场测量中的卷积外推算法研究

针对暗室难以满足大尺寸高频率天线测量的远场条件,为提高精度,加强保密特性,提出了一种由天线近场卷积外推到远场的算法。大尺寸高频率天线的纵向尺寸较小时,可将其辐射的球面波可近似成柱面波,对其进行柱面波基函数展开,经过严格的理论推导最终建立起近场与远场的卷积外推关系,从而实现利用天线近场的测量数据快速获得远场方向图特性。利用MATLAB软件对算法进行数学仿真分析并证明其有效的基础上,对导航天线在近场进行了实际测量。最终对所测数据进行卷积外推,得到的方向图与天线远场方向图基本吻合,从而验证了该算法的可靠性,具有一定的实用价值。

内场RCS测试环境中误差的消减方法研究

目标散射截面的测量对雷达目标识别、微波成像等研究领域至关重要;在简述目标RCS测量原理的基础上,对内场RCS测试中的环境误差来源进行了分析,重点研究了地面回波、收发天线之间耦合及暗室侧壁和后墙反射三种误差源的产生机理,并提出了合理的解决方法,即在测试端和转台之间放置隔离吸收屏来减小地面的杂波,在收发天线之间添加吸波材料及时域对消来减小天线间的耦合,以及采用时域门的方法去除侧壁及后墙的反射。对提出的方法在微波暗室内进行了实验验证,通过测量标准金属球的RCS,说明了经过环境误差的消减,测试精度提高1.5 dB。

高效率Doherty功率放大器的研究与设计

针对目前第三代通信系统中OFDM信号的高峰均比特性,研究了高效率的Doherty功放结构。用ADS对Doherty功放和传统的AB类平衡放大器进行了仿真对比,然后对两者实物进行了测试,结果表明当Doherty功放在功率回退6dB的情况下仍能维持37%的功率附加效率,此时三阶交调系数能达到-42dBc,适用于第三代无线通信。

基于步进频的雷达成像算法研究

在多目标情况下,雷达接收的信号是目标各点散射的矢量叠加,高分辨率的成像可以实现各目标的分离。用于目标成像有多种算法,本文使用基于步进频的卷积-反投影算法(B-P算法)对回波信号进行处理,得到了二维的目标像,同时在增加一根接收天线的情况下,也可以获得各散射点的高度信息。仿真结果验证了该算法的有效性。

时间门方法在天线间接时域测量中的应用与验证

针对矩形暗室内多径反射对天线测量精度的影响,引入了间接时域加门的方法;该方法利用逆傅里叶变换对宽带扫频数据进行处理获得天线的时域响应,然后采用时间门去除多径信号,变换到频域后可获得较准确的天线电参数,如方向图等;同时为了减少时域响应的泄漏,进一步提高测量精度,采用了基于频域加窗的逆傅里叶变换;对该方法进行仿真分析和实验验证,结果表明采用该方法得到的方向图与标准方向图基本吻合,具有一定的有效性和实用性。

微波六端口反射计仿真设计

六端口反射计在微波阻抗与网络参量测量方面有着很重要的地位。该文介绍了一个工作于要求频段(9-10GHz)内的六端口反射计的设计方案,通过对反射计的S参数进行分析确立设计指标;依据这一指标,该文首先通过LSBRM方法确定波导网络的内半径及中心金属轴半径;进而采用频移法来确定渐变线的大端的高度;最后用渐变线分割的方法和数值积分的算法确定了波导渐变线的长度L,完成方案的设计;对设计好的反射计经测量检验,该反射计在9-10GHz频带内的最小衰减可达到-20dB,满足设计指标的要求。该文提供的方法,同样适用于其他频段内工作的反射计的设计,对相关科研工作人员具有一定的参考价值。

MoM法分析目标面-线-面结构的散射特性研究

在准确分析目标隐身性能的基础上,对于目标面-线-面结构中导线与导体的连接问题,采用矩量法(MoM)进行分析。通过将结构中的导体与导线离散化,结合Costa基函数,很好地解决了目标面-线-面结构连接域中电流不连续的关键问题,获得了目标结构的矩量解和散射场。最后,通过Matlab编程与HFSS仿真进行比对,计算结果基本吻合,证明了结构中导线的引入使得隐身目标的电磁散射特性发生明显变化,并且验证了MoM法及Costa基函数在面-线-面结构散射场计算中的有效性和准确性,为隐身目标复杂结构散射特性研究提供了一种新的计算方法。

基于实频技术的超宽带GaN功率放大器研究

针对Lange耦合器在超宽带功率放大器中的应用,设计了一款基于实频技术的超宽带GaN功率放大器。匹配网络采用微带结构,应用微波CAD软件对所设计的电路进行仿真和优化,工作带宽为2～4 GHz,放大器增益大于26 dB,增益平坦度±0.3 dB,输出功率达到40 dBm,PAE大于25%。使用相对介电常数为3.38、厚度为0.508 mm的介质基板实现该放大器,可广泛应用于通信领域。

一种相位电可控的微带反射阵单元设计

采用对实时延迟线(TTD)加载变容管的方法,实现微带反射阵单元回波相位曲线(包括斜率和相移量)的电可控。HFSS和ADS联合仿真结果显示,在频率为10.4GHz的X轴极化波照射下,使用两个变容管可分别调节相位曲线的斜率和相移量,实现了反射阵单元回波相位曲线的电可控。文中还分析了频率对相位曲线的影响。

幅相误差对射频仿真系统目标位置精度的影响

依据电磁场理论,直接从三元组出发推导了射频仿真系统目标视在角位置方程。用数字仿真的手段,在整个阵面上随机均匀取点并模拟实际系统所产生的幅相误差,得出了几种情况下目标位置误差的统计分布,给出了它们的均值和方差。

远场RCS的精确测试方法研究

传统的微波暗室远场雷达散射截面积(RCS)测量方法是采用点频测试,对低RCS目标,测试系统中需添置对消系统,使暗室背景再下降20 dB以上,才能更准确地检测目标。该方案的缺陷是被测件正后方的暗室后墙反射产生阴影,无法进行对消,而且往往对消系统稳定性较差。文中提出的另一种方法,即RCS的扫频测试方法,通过适当的设置,可得到非常高的精度,而且测试系统简单,省去了复杂的手工暗室对消系统,信息量大。

基于HFSS新型宽频带微带天线仿真设计

采用HFSS10电磁场仿真软件设计一副新型宽频带微带天线。天线采用空气介质层,通过在脊形接地板顶端用同轴探针对单层方形贴片馈电,减小了探针电感,从而能获得很宽的工作宽带,该天线的仿真和实测驻波比VSWR≤2:1的阻抗带宽达到66%,覆盖了2GHz^4GHz的频率范围,且研究结果表明该天线还具备宽波束特性。给出了天线的HFSS仿真设计步骤以及相对应的设计原理,并通过模型仿真结果和加工实物的实测结果进行对比,得出仿真和实测结果具备很好的一致性,结果说明了HFSS软件的可靠性和高效性。

主动雷达成像导引头几个问题的研究

研究了主动雷达成像导引头的工作模式、成像方法和系统控制方式。通过对雷达导引头子孔径数据进行聚束处理 ,在短时间和大前斜视角情况下完成对其天线波束覆盖的地面目标区域的快速成像 ,利用雷达图像跟踪和单脉冲跟踪两种跟踪模式分别解决对目标的远距离前斜视跟踪和近距离前视跟踪问题。

稀疏阵列微波暗室成像实验研究

为了在实际条件下验证稀疏阵列孔径综合方法可以避免稀疏阵旁瓣较高的问题,以及基于压缩感知理论的成像算法可以对具有稀疏特性的目标进行重建,开展了微波暗室实验。针对实验中的阵列误差,给出了具体的校正方法。通过实验数据处理证明了阵列误差校正方法、稀疏阵列孔径综合方法以及基于压缩感知理论成像算法的正确性和有效性。

一种时域平面扫描三维成像算法研究

提出了一种基于平面扫描模式下的三维成像时域算法。该算法在平面网格点上获取扫频幅相信息,经过相位补偿后变换到球面上,然后利用傅里叶逆变换将频域数据沿投影线转换为时域数据,对应球面的不同空间角度在投影线上作线性插值,最后通过二维角域积分获得目标的三维图像。仿真结果表明该算法聚焦效果良好。在微波暗室内构建了一套平面扫描三维成像系统,采用该算法处理后能获得高分辨率三维微波图像,成像的空间位置误差优于1 cm。

基于Vega的场景红外成像仿真研究

红外成像仿真在国防、军事、航空、航天等领域有着极其重要的应用价值。鉴于此,在分析红外成像仿真原理的基础上,提出了一种基于Vega的场景红外成像仿真方法。并详细论述了建立大气传输模型、场景建模及其红外辐射建模的方法。最后利用视景仿真软件Vega进行了红外成像仿真,仿真结果证实了该仿真方法取得了理想的仿真效果,有助于红外成像仿真技术的发展。

基于矢量网络分析仪的目标极化散射特性测量与校准

文章基于矢量网络分析仪在微波暗室内构建了一种简易的极化散射测量系统。利用高性能矢量网络分析仪的双通道测试功能,分别连接4路不同极化的标准增益喇叭天线,通过测量网络参数获得目标极化散射矩阵的幅相特性。在已有校准模型的基础上,采用3个极化散射矩阵已知的标准体完成极化校准。实验对一个金属平板的极化散射矩阵进行了测量,采用圆盘、0°二面角及22.5°二面角作为标准体,结果表明:系统在未校准的情况下可获得30 dB的极化纯度,校准后的极化纯度优于45 dB,并且该系统具有简单易实现的优点。