纳米金属薄膜同时实现多通道频率和角度滤波

为了研究纳米金属银薄膜和空气构成的周期结构的光学传输特性,采用周期结构的Bloch原理和传输矩阵法研究了光波在其中的传输特性。由分析可知,对特定的入射角度,有多个分离的频道可以让光波传播;对特定的光波频率,有多个入射方向让光透射。通过改变空气层的厚度,频道位置和角谱位置可以根据需要进行调节。银层在研究的光谱范围内的损耗对传输的透射率产生影响,但不改变滤波通道的位置。通过设计合适的厚度,这种影响可以得到有效的降低。结果表明,可以将该结构设计成多通道频率滤波器和多通道角度滤波器。

基于超材料的太赫兹角度滤波器研究

提出了一种基于超材料的太赫兹低通角度滤波器,该角度滤波器是一种仅允许法向入射太赫兹波透过而将其他方向传播太赫兹波滤除的器件,其结构为螺旋的左右对称开口的金属双环。仿真结果表明,在0.94 THz频率处,该器件的透射效果随着入射角的增大明显降低,且对法向入射的透射率达到94.4%,3 dB角域带宽达到25.0°。所提出的太赫兹角度滤波器在角度波谱分析、雷达数据处理、隐私保护、高信噪比检测器等领域具有重要的应用前景。

基于角度滤波成像的最小二乘逆时偏移

在前人研究的基础上,首先分析了逆时偏移(RTM)中低频噪声的产生原因,通过波场数据得到的反射角信息构建逆散射成像条件,并与最小二乘逆时偏移(LSRTM)结合,发展了一种基于角度滤波成像的最小二乘逆时偏移方法(ALSRTM),从波动方程能量守恒方面分析了ALSRTM的可行性和保幅性。在实现算法的基础上,对SEG/EAGE二维盐丘模型的稀疏采集地震数据的成像结果表明:ALSRTM可彻底压制浅层构造的低频噪声,有效消除震源效应,在浅、中、深层均具有更好的保幅性。另外,相比常规LSRTM,ALSRTM对含有随机噪声的观测数据和含误差速度模型的适应性更强。

基于被动跟踪环境的自适应修正角度滤波算法

针对被动跟踪环境下对目标角度数据滤波降噪效果差的问题,提出一种自适应修正角度滤波算法。引入伪加速度,通过累积一定时间内数据的残差来获取自适应的滤波增益。该算法工程意义显著,对于被动探测的传感器,可以对其测量数据进行滤波处理,提升制导数据精度。在干扰对抗环境中,既能够对测量数据进行滤波降噪,又可以得到角速度等信息,为数据融合提供辅助因素。另外,在仅有二维角度信息的协同跟踪条件下,能够为三角定位提供目标数据时间对齐的方法,进而提高定位精度。

相干频率分集阵雷达匹配滤波器设计

相干波形频率分集阵(frequency diverse array,FDA)雷达通过引入阵元间的频率差异,在观测空间中形成距离-角度-时间依赖的发射方向图。针对相干FDA雷达体制回波接收处理的问题,提出了角度-时间二维匹配滤波器,同时实现了快时间波形匹配和等效发射波束形成,不同于传统匹配滤波器。并进一步考虑某些应用情况下,通过设计匹配时间窗,提出了分段匹配的二维匹配滤波接收处理方法。将雷达脉冲时间划分为多个子脉冲接收时间窗,并采用发射方向图调制的角度-时间二维匹配滤波函数对回波信号进行相干积累。仿真实验给出了所提接收处理方法的性能验证。

空时编码阵波束域超分辨角度估计方法

空时编码阵(space-time coding array,STCA)雷达通过在相邻阵元间引入时间延迟,在发射单一波形的条件下可实现全向空域的有效覆盖,工程上易于实现。针对STCA雷达体制,提出了一种基于发射维空间自由度的波束域超分辨角度估计方法。通过分析STCA多维模糊函数,设计了接收端的角度-时间二维匹配滤波器,因而在接收端等效形成发射多波束,获得发射维空间自由度,进而设计相应的波束域搜索导向矢量,基于波束域多重信号分类(multiple signal classification, MUSIC)算法实现了STCA等效发射端的超分辨角度估计。仿真结果验证所提方法的有效性。

雷达型空空导弹抗速度拖引干扰算法研究

速度拖引干扰是目前对付雷达型空空导弹的主要有源欺骗干扰,随着战斗机机动性能的提高,速度拖引干扰的使用往往与目标的规避机动同时进行。这迫使导引系统在拖引信号中断后进行较大范围的频率搜索,迟滞或无法截获目标,最终造成角度跟踪的失败。为此,文中提出了利用空空导弹角度通道滤波信息辅助速度通道抗速度拖引干扰的新的抗干扰算法,以期达到抑制目标大机动情况下使用速度拖引干扰的效果。通过仿真表明,在目标大机动时释放速度拖引干扰的情况下,该算法具有较好的抗速度拖引干扰效果。

两轮自平衡小车的研究与实现

介绍以飞思卡尔MK60N512VMD100单片机为控制器和以MMA7260加速度传感器及ENC-03角速度传感器等传感器元件作为传感检测系统的两轮自平衡小车系统。阐述了基于加速度传感器和角速度传感器获取两轮小车倾斜角度的滤波算法及其实现、自平衡控制算法及其实现,电机控制策略等相关问题。实验结果表明,此小车具有较好的平衡性和稳定性。

电磁平衡智能车系统的软件设计

介绍了一种以飞思卡尔半导体公司MC9S12XS128(16位)单片机为微控制器的电磁平衡智能车系统的软件设计。电磁平衡智能车系统的软件设计算法主要包括角度滤波融合算法、平衡控制PD算法、速度控制PID算法、方向控制PD算法。通过整定合适的参数,电磁平衡智能车能在复杂的赛道上快速稳定的行驶。