铰链互补结构的宽频段高灵敏度光纤光栅振动传感器

针对振动传感器工作频段与灵敏度相互制约的问题,设计了一种基于铰链互补结构的宽频段高灵敏度光纤光栅振动传感器。将两个“工作区”与谐振峰互补的振动传感单元进行组合,在保证高灵敏度测量的同时,扩展了传感器的工作频率范围。首先建立了传感单元的结构模型,通过力矩平衡方程,得出了影响传感器灵敏度和固有频率的因素,然后使用Ansys与SolidWorks联合仿真,优化了传感器结构参数,最后制作了传感器实物,搭建封装和测试系统完成封装和特性测试。实验结果表明:两个传感单元的谐振峰位于650Hz和925Hz,分别与传感单元2和传感单元1的“工作区”互补,将工作频率范围扩展到0~1500Hz,灵敏度优于410.4pm/g,测量分辨率为0.16mg。文中所设计的传感器具有灵敏度高、工作频段宽等优点,为微振动监测提供新的技术手段。

时空欠采样宽频段信号频率和二维角估计方法

本文提出了一种时空欠采样宽频段 (2～ 18GHz)信号频率、方位角和仰角三维参数估计方法 .该方法采用均匀圆阵和阵元延时 ,可在时间欠采样条件下实现频率无模糊估计 ;在空间欠采样条件下 ,用整数搜索法实现方位角和仰角无模糊估计 ,且频率、方位角和仰角估计可自动配对 .该方法不仅可用于二阶统计量阵元空间和DFT波束空间 ,而且还可用于四阶累积量 ,可在高斯白或色噪声背景下 ,估计非高斯信源的参数 .在DFT波束空间、阵元数相同和最大孔径相当时 ,该方法方位角和仰角估计的方差比L阵方法的方差小 1～ 2个数量级 .仿真实验表明了算法的有效性 .

基于空频域稀疏表示的宽频段DOA估计

该文提出一种基于空频域稀疏表示的宽频段波达方向(DOA)估计方法,解决稀疏表示方法在宽带接收机对窄带信号的频率和角度估计中的难题。用空间频率代替频率和方位角的2维组合构建过完备字典,字典的长度仅相当于窄带信号DOA估计的字典长度,却能覆盖整个无模糊频段,大大降低了稀疏分解的计算量。该方法首先在频域估计信号的准确频率,根据频域峰值的位置构建频域峰值协方差矩阵。对频域峰值协方差矩阵进行特征分解,利用主特征向量建立稀疏模型估计信号的DOA。算法在低信噪比下具有较高的估计精度,仿真实验和分析验证了该文方法的正确性和有效性。

基于欠采样的宽频段信号频率估计技术

对基于欠采样的单阵元输出宽频段多信号频率估计提出了一种算法。为正确解由于欠采样所导致的频率混迭 ,需要对单阵元输出的信号延时构成延时通道。求解频率所用的子空间类算法 PRO- ESPRIT,保证了算法只需要较小的运算量。计算机模拟结果显示 ,频率估计离差接近 CRB。

宽频段空间信号频率、二维到达角和极化联合估计

在空间欠采样的条件下,通过巧妙定义稀疏L型阵列的四阶累积量输出矩阵,利用高阶累计量的盲高斯及阵列扩展特性,实现了宽频段空间非高斯信号频率、到达角和极化估计的分离,给出了一个基于四阶累积量 ESPRIT和整数搜索解模糊的任意高斯噪声环境下多个独立空间信号频率、二维到达角和极化的联合估计算法,L型阵列由和坐标轴方向一致的偶极子对组成,数值模拟结果证实了该文方法的有效性。

基于分层神经网络的宽频段DOA估计方法

该文提出了一种采用智能识别技术解决宽段来波方位估计的新方法。提取已知来波方位信号的协方差矩阵的上三角部分作为样本特征,然后构建区域估计和方位估计的分层模型,实现对未知来波方位的精确估计。所提出的分层方法降低了模型构造的复杂度,实现了宽频段来波方位估计。给出了应用该方法的具体步骤。仿真实验结果表明,该方法具有很高的测向精度,具有广阔的应用前景。

基于均匀圆阵的宽频段二维零点预处理MUSIC算法

该文基于多圈均匀圆阵(UCA),在UCA-RB-MUSIC算法(Mathews等,1994)和一维零点预处理算法(魏平等人,1996)的基础上,提出了一种可任意设置响应零点的宽频段二维MUSIC算法,计算机仿真表明,该方法在保持了UCA-RB-MUSIC算法的高精度、高分辨力和降低了运算量的前提下,在宽频段内对于空间干扰信号的抑制有较好的效果。

宽频段高精度信号到达角与极化联合估计算法

针对宽频段信号,提出一种高精度的到达角与极化联合估计算法.本算法采用正交偶极子稀疏均匀L型阵列,该阵列间距大于载波波长.首先通过ESPRIT算法估计出模糊的空间相位差,为解决阵列孔径与角度模糊的问题,利用正交偶极子中包含的方向信息进行解模糊.这种方法不需要损失阵元,而且能提高估计的精度.通过仿真,分析了本方法在不同信噪比下的估计性能、孔径的扩展能力以及在2-18GHz频段范围内的参数估计性能.

用均匀圆阵实现宽频段来波信号频率和二维角估计

本文提出了一种在DFT波束空间实时估计入射到均匀圆阵(UCA)上宽频段(1～18GHz)信号的频率、方位角和仰角的方法。该方法可在时间欠采样条件下实现频率无模糊估计,在空间欠采样条件下,用整数搜索法实现方位角和仰角无模糊估计,且频率、方位角和仰角估计可自动配对。模拟频率间接估计算法的估计方差比直接估计算法的方差要小2～3个数量级。仿真实验表明了算法是有效的。

基于虚拟基线变换和RBFNN的宽频段DOA估计

提出利用虚拟基线变换的方法解决了频率高端的相位模糊,克服由于相位模糊性造成的方向特征的多值模糊问题,从而简化了从方向特征到波达方向的映射关系。提取无模糊的方向特征,训练RBF神经,进行宽频段波达方向估计。理论分析和试验表明,该解模糊方法计算量小,能有效消除圆阵列的相位模糊,适用阵元数大于等于5的任意均匀圆阵列天线(6元除外);利用解模糊后的特征建立的DOA估计模型结构简单,性能大大优于直接建模和相关干涉仪法,具有优越的性能和工程实用性。

基于进化策略并考虑宽频段补偿的PSS参数优化

将进化策略结合PSS宽频段补偿特性的方法应用到多机电力系统稳定器(PSS)参数优化。考虑到一种运行方式配置的PSS可能在其他运行方式下失效或恶化,以PSS在低频振荡范围内(0.1～2Hz)产生的附加阻尼转矩△Te与△ω尽可能同相位为目标优化超前-滞后环节参数;再以多机PSS在整个系统内产生的最小阻尼比尽量大为目标进行全局优化。New England 10机系统仿真结果表明,这是一种有效的PSS参数优化方法,所得到的参数优化结果对系统运行方式变化有很好的鲁棒性。

宽频段真空透波天线罩优化设计

为满足杜瓦系统对天线罩的低温、真空环境和宽频段的使用需求,提高天线在天文领域的宇宙成像能力、降低外界噪声,选用石英纤维/氰酸酯复合材料作为其蒙皮材料,该材料低温下具有良好的拉伸、弯曲和压缩强度性能,-60℃比120℃力学性能提高了约35%,拉伸、弯曲和压缩模量随温度变化不大。通过结构和电气仿真,在1~30 GHz范围内,单层结构天线罩透波率仅优于79%;优化后的C夹层结构天线罩透波率优于90%,失稳载荷为0.12 MPa。

宽频段相干信号三维参数联合估计的新算法

基于非均匀的L型阵列,本文提出了一种宽频段相干信号频率和二维到达角联合估计的时空二维处理新方B法—WTSS(wide-band time-space smoothing)算法。该算法能精确地估计具有相同数字频率的相干信号的三维参数,无需多维谱峰搜索,具有计算量小,参数自动配对的优点。另外,在WTSS算法的基础上,利用L型阵列的特点进行分维处理,成功地实现了具有频率兼并现象的相干信号的三维参数估计。该算法能够并行实现以进一步增强其实时性。计算机仿真结果验证了算法的有效性。

宽频段相干信号多维参数联合估计算法

基于非均匀的L型阵列,提出了一种宽频段相干信号频率、二维到达角和极化参数联合估计的算法———JTSS算法。该算法能精确地估计具有相同数字频率的相干信号的多维参数,无需多维谱峰搜索,具有计算量小,参数自动配对的优点。另外,在JTSS算法的基础上,利用阵列的分维特点进一步处理,成功地实现了具有频率兼并现象的宽频段相干信号的多维参数估计。该算法能够并行实现以进一步增强其实时性。计算机仿真结果验证了算法的有效性。

宽频段空间相干信号三维参数联合估计算法

基于非均匀的L型阵列,提出一种宽频段相干信号频率和二维到达角联合估计的新方法——JSDOA算法。该算法利用阵列时空数据构造了一个平滑的波达矩阵,通过对其进行特征分解估计出相干信号的三维参数。该算法能精确地估计具有相同数字频率的相干信号的三维参数,避免了阵列孔径损失,具有计算量小,三维参数自动配对的优点。计算机仿真结果验证了算法的有效性。

微波宽频段高性能高集成T/R组件设计

基于微波宽频段有源相控阵系统T/R组件工程化迫切需求,针对传统T/R组件工作频带不够宽、体积尺寸大、稳定性差、移相衰减精度不高等问题,本文设计了一种X-Ku波段宽频段高性能高集成T/R组件。在突破八通道组件架构设计技术、基于LTCC整板的高密度集成设计技术、宽带GaN功放高可靠高效率及散热设计技术、高频宽带高隔离防腔体效应设计技术、组件模块化设计及可制造性设计技术等关键技术基础上,研制出X-Ku波段10~18 GHz八通道T/R组件。组件具有收发放大、幅相控制和安全保护等主要功能,实测结果全频带内输出功率≥23.9 W、噪声系数≤3.52 dB、移相精度≤3.90°(RMS,均方根值)、衰减精度≤0.94 dB(RMS)、驻波≤1.98、效率≥23%。其中,工作带宽指标由之前的单频段10~12 GHz、15~17 GHz拓宽到宽频段10~18 GHz,输出功率由之前的10 W量级提高到20 W量级,噪声系数由之前的4.3 dB提升到小于3.52 dB。本组件具有高频、宽带、高效、高集成的特性,可应用于新型综合传感器雷达系统、多功能综合电子系统等装备中。

冲击噪声背景下宽频段信号三维参数的估计

提出了一种基于协变异矩阵的宽频段信号频率和二维到达角联合估计的算法。在冲击噪声环境下,该算法能精确地估计宽频段信号的三维参数,无需多维谱峰搜索和参数配对过程。另外,利用L型阵列的分维特点和ESPRIT算法进一步处理,成功地实现了具有频率兼并现象的宽频段信号的三维参数估计。计算机仿真结果验证了算法的有效性。

一种基于均匀圆阵的宽频段相干源二维DOA估计方法

基于均匀圆阵，在频率估计的基础上，提出了一种适用于宽频段窄带相干信号的二维ＤＯＡ估计新方法．计算机仿真表明该方法在总阵元数没有超过ＵＣＡ－ＲＢ－ＭＵＳＩＣ法中所需阵元数的前提下，在宽频段内对相干源的二维 ＤＯＡ估计有高精度，而且对接收信噪比的变化表现出很强的鲁棒性．

色噪声背景下宽频段相干信号多维参数联合估计的算法

基于非均匀的L型阵列和四阶累积量,本文提出了一种宽频段相干信号频率、二维到达角和极化参数联合估计的算法—CTSS算法。在色噪声环境下,该算法能精确地估计具有相同数字频率的相干信号的多维参数,无需多维谱峰搜索,并且信号的多维参数能够自动配对。另外,在CTSS算法的基础上,利用阵列的分维特点进一步处理,成功地实现了具有频率兼并现象的宽频段相干信号的多维参数估计。计算机仿真结果验证了算法的有效性。

基于稀疏化LS-SVM的宽频段波达方向估计

天线阵列的宽频段测向特性十分复杂,使采用智能学习的方法对波达方向进行估计时,面临着一个海量数据的复杂学习问题.采用LS-SVM建立来波方位估计模型,对LS-SVM的支持向量进行稀疏化,利用支持度高的支持向量作为训练样本,并通过二次学习获取了天线阵列的复杂测向能力,实现了宽频段波达方向的估计.实验结果表明,用稀疏化的支持向量进行二次学习,能显著提高来波方位估计的精度,在宽频段来波方位估计中有巨大的应用价值.