基于开口谐振环的高温超导超增益天线的研究

针对空间天线在移动通信中的应用,设计了一款适用于空间应用的高温超导超增益天线。采用开口谐振环结构,通过类似于八木天线的方式排列以实现天线的高增益,使用超导材料代替传统金属材料降低天线的损耗。仿真结果表明该天线工作在2.45 GHz,增益为7.29 dBi,实验测得天线增益为7 dBi,比哈林顿定义的相同尺寸的天线增益高2.01 dB。该天线具有小型化和高增益的特点,天线尺寸为22 mm×34 mm×0.5 mm。

圆环形声基阵低频超增益性能研究

对均匀噪声场中基阵超增益波束形成的权向量及阵增益进行了推导。以小尺度圆环形基阵为例，对位于空间均匀噪声场中的水听器阵作超增益处理及线谱和宽带被动检测方法进行了计算机仿真。对所述基阵超增益波束形成和常规波束形成的方向性图和空间增益进行了比较。通过仿真脸证了超增益方法的正确性，超增益波束形成可以获得比常规波束形成更窄的波束宽度和更高的空间增益。由于超增益阵具有尺度小、空间增益高的特点，对于改进低频被动声纳的检测性能具有重要的意义。

超增益低频接收基阵仿真研究

研究一种具有超增益性能的单向水听器作阵元的基阵的性能。为改善海水中信号的精度和分辨率,对小尺度阵列稳健的波束形成方法进行了研究。采用不同的算法,求出相应的权矢量,从而得出不同条件下的波束图及阵增益。通过比较优选出所需的权矢量,完成波束形成器的设计。通过仿真比较了四种不同的波束形成算法,分别得出不同信噪比条件下小型化线列阵的波束图。通过对基阵的波束图、增益及稳健性等特性的研究,分析比较了几种波束形成方法的优缺点。仿真结果表明,改进的白噪声增益约束法既可获得高的增益,又具有好的稳健性。

基于传声器阵列超增益波束形成的语音增强——频域方法

提出了一种在频域实现的基于传声器阵列超增益波束形成的语音增强方法。该方法利用小孔径线列阵端射方向具有超增益的特性,针对均匀噪声场,设计出相应的超增益权,形成超增益波束。基于超增益波束形成的输出相对常规处理,可大幅度提高信噪比。仿真了间距为0.05m的5元均匀线性传声器阵列接收到的端射方向带噪线性调频信号和语音信号,并进行超增益处理,获得12dB左右的阵增益,从而表明超增益传声器阵列具有优越的性能。

小孔径圆环阵凹槽超增益波束形成技术研究

在水下目标声纳检测问题的研究中,为了抑制水下噪声信号,提出了小孔径圆环阵凹槽超增益波束形成方法。上述方法针对均匀圆环阵,在保证基阵输出增益最大的前提下,采用凹槽波束优化方法,设计具有抑制特定方向波束响应输出的波束,以抑制该方向强的强干扰对目标方位估计的影响。仿真结果表明,改进方法能有效抑制期望信号方向以外的干扰对目标方位估计的影响;干扰信号越强,波束图输出谱凹槽越深;在小孔径圆环阵的基础上能实现对水下目标低频辐射噪声信号有效检测和方位估计。

基于传声器阵列超增益波束形成的语音增强——时域方法

给出了传声器阵列宽带超增益波束形成的时域实现方法。在该方法中,传声器阵列各个阵元输出的语音信号先经过数字延迟线,实现整数倍采样间隔的时延补偿,然后由FIR数字滤波器来模拟超增益波束形成所需的不同频率上不同的幅度和相位加权,最后再把FIR数字滤波器的输出相加即得到时域宽带波束输出。仿真了间距为0.05m的5元均匀线性传声器阵列接收到的端射方向带噪线性调频信号和语音信号,并进行时域宽带超增益处理。仿真结果表明,超增益处理比常规处理的阵增益高8.2dB左右,且具有良好的语音增强效果。

一种稳健超增益波束形成方法

最小方差无失真响应(MVDR)的基本原理是让它感兴趣方位的信号无失真通过,而使得波束输出噪声方差最小。本文提出一种圆阵稳健超增益波束形成方法,在各向同性噪声场中,当阵元间距小于半个波长时,其性能远远优于传统的波束形成器;同时,采用白噪声增益约束(white noise gain constraint,WNC)算法来提高超增益波束形成受随机误差扰动影响的鲁棒性。仿真验证算法的有效性。

低增益高反射B超扫描诊断眼球壁异物的研究

目的 探讨低增益高反射B超扫描检查方法在眼球壁异物诊断和定位中的应用价值。方法 将B超图像冻结后 ,渐降低增益到球壁回声极弱甚至消失 ,据异物的光点与球壁的关系来确定异物位置。结果 用此法检查眼球壁异物 2 1例 ,与手术结果完全吻合。

圆柱体上均匀圆阵的阵增益分析

以环绕在圆柱体上的均匀圆阵为阵列模型,研究了圆阵在不同条件下的阵增益。从声传播理论出发,分析了平面波入射条件下阵列周围声场,得出了阵列常规处理增益和超增益的表达式。仿真结果表明,刚性圆柱体的存在增大了阵列的处理增益,当存在非刚性圆柱体时,通过合理设置非刚性圆柱体的阻抗,可以在特定的频段内进一步提高阵列的增益,当圆阵与圆柱体之间存在空隙时,阵列处理增益会有所下降。

阵列增益下的最大听觉距离及算例分析

被动声定位技术已成为战场目标定位的重要手段,人-机一体化头盔式"电子哨兵"系统能够解决阵列信号处理低信噪比性能下降及人耳听觉距离有限的缺点。作为系统研发的理论基础,从声传播方程出发,研究了考虑阵列增益条件下的最大听觉距离。基于声传播方程,分析了声传播损失的计算方法,探讨了自由场情况下和存在阵列支撑物情况下阵列常规增益和阵列超增益的算法,最后通过算例对阵列处理提高人耳听音距离进行了说明,为人-机一体化"电子哨兵"系统研发提供了理论依据。

研制超高功率激光系统所需的优质大尺寸钛宝石晶体(Ti^(3+)∶Al_2O_3)

对作者采用温度梯度法(ＴＧＴ)生长的钛宝石晶体与美国晶体系统公司的晶体进行了性能比较,结果表明,两者晶体质量水平相当．

应用于微波无线能量传输系统的发射波束技术

概述了微波无线能量传输系统的研究现状及其基本原理,从可提高波束能量的一些特殊口径场以及先进的天线技术角度,分别按Whisper波束、超增益天线、平顶波束、聚焦天线技术、非衍射天线进行介绍。最后对微波能量传输系统中发射技术的未来发展趋势进行了展望。

声强向量阵的波束形成与检测原理研究

提出了基于声强向量阵的信号检测方法,分析了基于声压的常规与最优(超增益)波束形成的阵增益与指向性。基于互谱声强测量方法分析了声强向量阵在各向同性噪声中对声信号的检测与定向原理,得出了它相对于声压检测的时空增益。理论分析、计算机仿真和实验均表明了超增益波束形成与声强检测方法的有效性,且声强检测方法的运算量小,性能更为稳健。

空间色噪声下信号频域检测方法性能分析

水下小孔径阵列的应用环境是色噪声环境,针对超增益波束形成方法在色噪声环境下噪声协方差矩阵估计偏差使阵列空间增益不能达到最大的问题,提出了一种频域超增益波束形成方法(FSD,Super-Directive beamforming in Frequency domain),该方法将宽带接收数据分成多个子带,在每个子带内分别估计噪声协方差矩阵,降低了噪声协方差矩阵的估计偏差,并使用估计得到的噪声协方差矩阵对接收数据解相关.最后使用空间谱检测器检测微弱目标信号.实测噪声数据的仿真结果表明,空间有色噪声环境中FSD方法的检测性能优于传统的时域超增益波束形成方法(TSD,Super-Directive beamforming in Time domain)2 dB,优于频域最小方差无畸变响应(FMVDR,Minimum Variance Distortionless Response in Frequency do-main)波束形成方法 2 dB.

半导体光放大器中超快增益压缩效应与TOAD开关性能优化(英文)

在半导体光放大器中当光脉冲小于 10 ps时除了考虑线性增益饱和效应 ,还必须考虑超快增益压缩效应。本文用数值方法分析了超快增益压缩效应对 THz光非对称解复用器 (TOAD)的开关特性。经过细致的参数优化 ,采用 2 .5 ps控制光 ,可以克服开关窗的分裂效应 ,得到一个宽度为 2 .0 ps,消光比为13.7d B的开关窗。