基于迭代傅里叶变换算法的光束整形元件位相编码的优化设计

基于迭代傅里叶变换算法 ,提供了对具有 2个台阶二元光束整形元件进行位相编码的优化设计方法 ,详细研究了初始位相选取以及引入强度自由度、位相自由度在迭代傅里叶变换算法中对再现像品质的影响 。

基于迭代傅里叶变换的3维全息图计算新方法

为了进行3维物体全息图的快速运算,在迭代傅里叶变换算法基础上,通过分析透镜的傅里叶变换性质,采用编码球面相位因子的方法,将全息图平行光再现等效为点光源再现。将球面相位因子加入到迭代运算中,获得了具有深度特征的3维物体全息图;同时利用球面相位因子查表运算法简化了相位因子的计算,提高了算法的迭代速度,并基于空间光调制器进行了3维物体的再现实验。结果表明,该算法具有良好的收敛特性,计算的全息图能够在不同距离的像面实现对应层面的物场再现,具有3维的视觉效果。

基于级联迭代傅里叶变换算法的光学安全技术

基于级联迭代傅里叶(CIFT)变换算法提出了一种新的光学图像的加密方法,该方法通过输入和4-F相关的傅里叶域的模糊设计和定位,从而实现光学加密以及真实性验证。与以往的方法有所不同,新算法采用改进的搜索策略:修改两个阶段的同步分布,同时扩大搜索空间。计算机模拟实验表明其快速的收敛算法能够更好地恢复图像的质量,密钥会被分配到不同的方面,用户只有在得到这些密钥的授权之后才能得到解密后的图像,这种密钥分配策略可以极大减少被入侵的风险。

基于迭代傅里叶变换的交流电压基波幅值与相位检测

针对电力系统中交流电压信号基波幅值与相位的检测,提出了一种迭代傅里叶变换计算交流基波电压幅值和相位的方法,该算法利用每次电压采样数据进行一次加减法计算即可获得准确的基波电压幅值和相位,通过仿真实验验证了该算法不仅较传统的锁相环技术能够获得更快的跟踪速度和更高的相角精度,而且还比基于离散傅里叶变换的锁相技术节省大量计算时间。

一种改进的迭代傅里叶变换法在阵列低副瓣综合中的应用

文中提出了一种改进的迭代傅里叶变换法,应用于阵列低副瓣综合。在算法迭代过程中,发现修改阵因子和激励时仅需保留相位信息,幅度修改无需采用投影算子,从而得到更加灵活的修改方向图的步骤,可满足更广泛的方向图要求。除了通用、灵活的特点外,迭代傅里叶算法的最大优点是容易施加对激励的限制条件,文中详细论述了一种新的激励条件——幅度单调性条件的应用,通过对比,显示改进算法得到的分布具有更高的增益和更小的幅度动态,因而具有更好的工程可实现性。

基于迭代傅里叶变换的交流电压基波信号锁相技术

针对电力系统中交流电压信号幅值与相位的检测,文章提出一种采用迭代傅里叶变换计算交流电压幅值和相位的方法,利用每次采样数据进行一次加减法计算即可获得准确的基波电压幅值和相位,不仅较传统的锁相环技术能够获得更快的跟踪速度和相角精度,而且还比基于离散傅里叶变换的锁相技术节省大量计算时间,非常适合对电力系统快速变化的电压电流信号进行实时检测。

霍夫-迭代傅里叶变换的盲波束形成算法

针对现有的盲波束形成算法适应性较差,多目标分析时采用级联模式存在结构复杂的问题,采用并联模式存在稳健性较差的问题和采用时频分析时存在导向矢量估计较难的问题,提出一种基于霍夫-迭代傅里叶变换的多目标盲波束形成算法。该算法首先通过短时傅里叶变换和霍夫变换解决导向矢量的估计问题,然后通过设计波束图投影算子控制副瓣电平和过渡带以实现对波束的控制,最后输出多目标盲波束。仿真实验分析表明,该算法无需求逆,计算量较小,可以根据实际需要灵活设计旁瓣和零陷参数,输出性能稳定。

用迭代傅里叶变换算法实现光学分级图像加密

在虚拟光学数据加密理论的基础上,基于光学4f系统及迭代傅里叶变换算法(IFTA),提出利用多个相位板进行分级图像加密的方法,将不同密级的图像分别加密到不同的相位板中,给出其理论原理和实现方法,并通过计算机模拟验证了该方法的有效性。在解密过程中,利用不同数目的相位板可以得到不同图像,相位板越多,得到的图像也就越多。随着相位板数目的增加,要想得到正确的解密图像,相位板放置的次序也有严格要求,系统的安全性也因此大大提高。此方法可将信息进行分级加密,用于对不同权限级别的用户开放,也可用于安全认证和准入检查系统。

迭代投影的平顶方向图综合算法

针对现有的平顶波束综合形成算法计算量较大的问题,提出了一种迭代求解平顶波束的快速形成算法。该算法首先设置方向图参数、迭代条件,然后利用方向图与阵元加权系数的变换关系设计投影算法并通过二阶差分运算确定过渡带,最后结合蝶形计算方法快速迭代逼近理想的平顶方向图。实验结果表明,该算法相比凸优化算法运算效率较高,并且可修复阵元失效后的平顶方向图。算法运算次数随着副瓣阈值、主瓣宽度和零陷深度等参数的变化而变化。

基于改进的迭代FFT的平面稀疏阵列综合方法

针对在原有迭代FFT稀疏阵列综合方法中,其迭代过程容易陷于死循环而必须通过多次重新随机初始化的问题,提出一种改进的迭代FFT稀疏阵列综合方法。该方法具有两层循环迭代,即在原有的迭代FFT方法基础上,增加了内层循环迭代,使得阵因子在满足副瓣约束之后再进行激励大小排序并进行阵列稀疏处理,避免了原有迭代FFT方法容易陷于局部死循环的问题。仿真结果表明,改进的方法比原有的迭代FFT方法可以获得具有更低副瓣电平的平面稀疏薄阵综合结果。

无相位近场天线测量技术

研究了利用天线近场幅度信息重构天线远场特性的无相位近场测量方法.该方法使用线极化探头在被测天线近场区两平行平面上采集场的幅度数据,通过迭代傅里叶变换算法复原一采样面上各采样点场的相位数据,然后通过近远场变换得到被测天线的远场特性.通过理论研究和仿真实验表明,无相位近场天线测量技术可有效地重构天线远场,同时,合理地选择迭代初始相位将有助于提高算法的收敛速度和精度.

湍流退化图像相位恢复算法研究

为克服气动光学效应对目标图像的影响,把相位恢复算法与气动光学效应机理研究结合起来,用于湍流退化图像的恢复。该算法是通过目标图像的傅里叶变换幅值来恢复目标图像,或等价地,恢复傅里叶变换相位。讨论了两类相位复原算法——迭代傅里叶变换(IFT)和解相关算法。对现有的解相关算法作了改进,采用共轭梯度法解高斯-牛顿方程,可有效提高算法的收敛速度。IFT算法不能保证迭代过程总能收敛到正确解,有时会出现停滞现象,将IFT和解相关算法组合起来,可以克服IFT算法的停滞现象,提高正确收敛率。给出了在信噪比为20 dB情况下的湍流退化仿真图像恢复的实例,目标图像能较清晰地恢复出来。实验结果表明该算法具有较好的稳定性和抗噪声能力。

扫描波束天线无相位近场测量技术

以寻找高频扫描波束天线近场测量方法为目的,提出了一种结合差分进化算法和迭代傅里叶变换算法的双平面无相位近场测量方法.首先用线极化探头在近区采集正交方向切向场幅值信息;其次使用差分进化算法寻找合适的初始迭代相位;再利用迭代傅里叶变换算法对一扫描面上的相位进行还原;最后使用采样幅值和还原相位结合近远场变换理论求得天线远场方向图.为验证方法可行性,以对称振子天线阵为模型,对不同扫描角时的测量过程进行仿真,均获得良好结果.

基于衍射光学器件的光学图像级联加密系统

提出基于衍射光学器件的光学图像级联加密系统。一般来说,一个n级系统可由n个透镜串联组成。经过优化设计的衍射光学元件如相位板等相应的放置在系统的空间域和频谱域。当系统在平面波照明下,便能在输出平面获得解密图像。这些衍射元件可通过级联迭代傅里叶变化算法设计。计算机模拟结果显示,算法具有很快的收敛速度,而且所应用于的系统的级次越多,相应的收敛速度越快．级联系统能够高质量的恢复原始图像,使之与原始图像的均方差小于5×10^(-30)。采用密钥共享方案,级联系统可以用作多用户系统,这样能使安全性明显提高。

基于DFT的无锁相环三相有功电流实时检测方法

在基于瞬时无功功率和傅里叶变换等的单相、三相电路谐波检测方法中,检测性能受锁相环的输出信号误差制约,而不带锁相环的检测方法难以分离基波有功、无功电流。考虑电网电压不对称且畸变的情况,文中提出一种基于迭代DFT变换的无锁相环三相有功电流、无功电流检测方法。利用αβ变换将三相变为两相,并将α轴和β轴分量构成复数,经迭代DFT变换后仅输出正序分量。再根据电压电流的相位特征求出功率因数,即可得到基波有功、无功电流。该算法具有计算量小、响应延时短且固定、不受电压畸变影响的特性。理论分析和仿真证实了所提出方法的正确性。

基于前馈控制的电网故障模拟装置实验研究

电网故障模拟装置能够有效地产生出各种典型的电能质量问题,如电压跌落、闪变、过电压、欠电压以及谐波等,可以作为电能质量补偿装置以及风电机组低电压穿越实验的测试平台。为了得到更稳定的输出电压和更好的负载调节特性,采用改进的滑窗迭代算法检测电网电压的幅值和相位信息,采用DSP编程实现,简单、可靠性高。为了提高系统的动态响应速度,缩短扰动电压发出的时间,采用前馈控制策略生成扰动电压。

基于子阵激励能量匹配的多子阵交错阵列设计

多子阵稀疏交错共享孔径阵列天线是实现多功能阵列天线设计的有效途径。提出了一种基于子阵激励能量匹配的多子阵稀疏交错优化方法。根据均匀线阵激励与其方向图之间存在的傅里叶变换关系,该方法首先通过快速傅里叶变换(FFT)获得特定方向图的激励频谱能量分布,然后分析均匀线阵目标方向图频谱能量的分布特征,采用交叉选取子阵激励的方法,确定各子阵单元位置,使得阵列天线单元激励能量均匀分配,从而确保各子阵方向图近似一致。在此基础上通过迭代FFT的方法降低各子阵天线方向图旁瓣峰值(PSL),实现低旁瓣,同性能的多子阵交错共享孔径阵列天线设计。仿真研究与实验表明,通过本文提出多子阵交错方法设计的共享孔径多稀疏交错子阵具有运算量小、孔径利用率高、各子阵峰值旁瓣电平低且拥有相似方向图的优点。利用子阵交错的方法,通过控制各子阵主波瓣指向,能轻松实现多波束指向的多功能阵列天线设计。

太赫兹近场天线诊断技术研究

在太赫兹天线测量中,相位的获取往往很困难,导致基于幅值和相位信息的天线诊断技术难以实施,针对这一问题,本文研究了一种基于迭代傅里叶变换算法的近场天线无相位诊断方法,首先,采集天线近区两平行平面上的切向场的幅值信息,其次,使用迭代傅里叶变换算法对扫描点位置的相位进行还原,最后,使用口径场反演技术求得天线口径面场分布,并与标准口径场分布进行比较,确定故障单元位置.仿真实验表明,该测量方案可以有效确定故障单元位置.由于移除了相位测量模块,使得测量系统结构得以简化、诊断成本降低.

一款具有稳定扫描波束分辨率的宽视角相控阵天线

基于自适应稀疏阵的结构,提出了一种具有宽视角与稳定扫描波束分辨率性能的相控阵天线。阵列单元是可以在相同谐振频率下实现TM;和TM;两种模式共同工作的单激励圆环贴片天线,其具有140°的半功率波束宽度,这种宽波束辐射效果能够较好地拓展相控阵天线的扫描范围。基于此单元构建了一个35元线阵,对其波束扫描分析发现在限定增益波动小于2 dB的条件下阵列扫描范围可以达到-70°~+70°,但主瓣波束宽度随着扫描角度的增加而增大。为解决这个问题,引入了自适应稀疏阵的概念,并采用基于互耦补偿矩阵的迭代快速傅里叶变换(Iterative Fast Fourier Transform,IFFT)技术进行自适应稀疏阵的优化设计。结果表明,所提出的基于自适应稀疏阵结构的35单元相控阵天线在-60°~+60°扫描范围内增益波动始终小于1.5 dB,波束宽度波动小于1°,且峰值旁瓣电平基本保持在-20 dB以下。相较于均匀周期阵列,所提出的自适应稀疏相控阵天线能够在实现低旁瓣宽视角扫描的同时,有效提高天线在宽角度范围内扫描波束分辨率的稳定性。

Iterative Block DFE for Underwater Acoustic Single Carrier System

Abstract： In order to gain a better performance and reduce the computational complexity of the filter design in the underwater acoustic single car rier system, a new Iterative Block DFE （IBDFE） is proposed, which operates iteratively on blocks of the received signal, and fully implements its filtering operations by Discrete Fourier Trans forms （DFTs）. Two design methods are consid ered for IBDFE： one is HDIBDFE, and the oth er is SDIBDFE. In this paper, the first one is a dopted. In this scheme,