一种基于快速分解后向投影的条带SAR成像新方法

快速分解后向投影(Fast Factorized Back-Projection,FFBP)最初用于超宽带SAR成像,并在聚束SAR信号处理领域取得了巨大的成功。然而,由于积分孔径和角域升采样的限制,FFBP算法难以直接用于条带SAR处理。为了提高FFBP算法在条带SAR处理的实用性,该文从积分孔径和角域波数带宽的角度出发,提出一种适用于条带SAR处理的重叠图像法。该方法极大地保留FFBP算法的运算效率,有效地避免因角域升采样带来数据量大的问题。最后,通过斜视条带SAR仿真实验验证了该方法的有效性。

压电陀螺自检方法研究

设计了一种压电陀螺自检电路,其输入的自检电压与角速度转台的旋转角速度一一对应。通过自检电路实现了压电陀螺的单机自检,提高了使用压电陀螺的惯性测试系统的可靠性而不需要笨重的转台和复杂的操作。通过进一步完善,该自检方法还可用于压电陀螺带宽的测试、小角速度或大角速度下陀螺的标度因数和线性度的测试及标度因数温度系数的测试。

基于截止滤光片的光束空间低通滤波技术研究

由于截止滤光片具有的良好光学特性,分别给出了基于两片长波通和两片短波通截止滤光片的光束空间低通滤波装置。利用几何光学法,分别研究了这两种装置对光束的一维空间低通滤波特性,结果表明:这两种滤波装置的角谱选择性带宽与滤光片过渡带的带宽以及两滤光片的夹角有关。对于长波通滤光片,两滤光片的夹角要大于等于截止角度的2倍,而对于短波通滤光片,两滤光片的夹角要小于等于截止角度的2倍,理论上得出这两种装置的半高宽度的角谱选择性带宽均等于过渡带的宽度结论,此时两滤光片之间的夹角为截止角度的2倍。

亚波长双光栅共振光谱与角谱展宽特征研究

提出了一种亚波长双光栅结构,并用涂布及全息干涉光刻的方法制作了该结构,检验了其共振光谱的特征.分析了亚波长光栅的共振光谱和角谱的带宽展宽、线形改善的原理,用数值模拟的方式研究了双光栅和亚波长光栅的共振光谱和角谱的带宽展宽、线形改良的规律.研究表明:双光栅是性能较好的防伪光栅微结构,可以展宽亚波长光栅的共振光谱、角谱的带宽并能改善光谱线形,获得更佳的彩色光变效果.

用于平面波导的体全息光栅设计和制备

设计了一种不对称反射式体全息光栅以实现大角带宽和高衍射效率。讨论了记录角度和衍射效率的关系,获得几组衍射效率较高的记录角度的组合。分析这些组合的角带宽,确定记录角度。采用全息干涉法制备了体全息光栅。实验结果表明:在记录角度是10°和59°时,角带宽为24°,衍射效率为90%,但峰值波长出现偏移,调整记录角度以改善波长偏移。设计的体全息光栅具有较大角带宽的同时,保持了较高的衍射效率,具有较高的实际应用价值。

基于宽带宽测量的姿态确定方法

针对由飞轮等星上高速旋转部件所引起的高频姿态和指向抖动,提出一种基于磁流体动力学特性的角位移敏感器用于星上高精度宽带宽的微振动测量,以弥补常规姿态测量系统测量频带低,动态范围有限的缺点.介绍以扩展姿态确定带宽为基础的高精度姿态确定方法.给出了以陀螺、星敏及ADS测量信息为基础的宽带宽的姿态确定方法及系统的模型,采用了卡尔曼滤波来确定卫星姿态.仿真分析结果表明存在高频姿态抖动的情况下,宽带宽的姿态确定方法的估计精度优于传统的姿态确定方法,由此验证了宽带宽的姿态确定方法的有效性及精确性.

空空导弹光纤陀螺带宽特性研究

带宽是空空导弹IMU的重要指标之一。本文针对空空导弹光纤陀螺动态特征中的带宽特性进行了研究。分析了闭环数字光纤陀螺的带宽特性,以及导航回路、制导回路和稳定回路对带宽的需求,指出导航回路和制导回路要求带宽较高,而稳定回路要求带宽不宜过高。提出了一种工程化的光纤陀螺带宽测试方法,并完成某型空空导弹光纤陀螺带宽测试。

等周期变倾角干涉条纹复用法扩展增强现实耦合元件体光栅角度带宽

为了提高光波导近眼显示成像系统的视场角,本文提出了一种等周期变倾角干涉条纹复用方法,用于扩展增强现实眼镜耦合元件体光栅的角度带宽。该方法通过复用等周期变倾角干涉条纹满足了不同入射角的布拉格条件,并且消除了体光栅周期变化对入射光衍射角度的影响,从而提升耦合元件体光栅的角度响应范围,降低光栅衍射引入的杂散光。利用严格耦合波理论对复用三幅等周期变倾角干涉条纹的体光栅进行模拟,在波长为530 nm的TE和TM偏振态下,复用后的体光栅角度带宽分别为3.6°和3.3°,与单幅干涉条纹体光栅相比,角度带宽扩展了1倍。该方法有望打破体光栅角度带宽受光栅材料的限制,用于扩展近眼显示成像系统的视场角,实现轻量化、高效率、大视场、低杂散光的增强现实眼镜。

角度调制中调制指数、带宽与调制信号参数的关系研究

在通信原理中，关于角度调制中调制指数β和带宽Ｗ与调制信号参数的关系是一个重要的问题。本文给出了调频指数和调相指数的统一定义式，并在此基础上，得出了β，Ｗ与调制信号参数的关系。从而要根本上解决了这一难题。

物理约束下的反演自适应姿态控制

针对存在参数摄动、外部干扰和物理约束的航天器姿态控制问题,设计了一种鲁棒姿态控制器。基于反演控制策略,先对外环系统设计了有界虚拟角速度。接着,对显式存在控制饱和约束的姿态动力学系统进行变换,分离出存在摄动和干扰的不确定项,并采用自适应更新律估计复合不确定项;再基于障碍Lyapunov函数设计姿态控制器,将实际角速度与虚拟角速度的跟踪误差,限制在预设有界范围内,最终在实现全局渐近稳定的同时,满足了角速度有界的约束。最后数值仿真验证了姿态控制器的强鲁棒性,低耗能性和航天器的高飞行品质特性。

AR显示系统中基于叠加光栅结构光波导的视场角优化

增强现实(AR)技术的应用前景广泛,但现阶段受技术水平限制,所制造的AR眼镜的视场角普遍较小,限制了AR眼镜在日常生活中的应用.为扩大视场角,根据Kogelnik耦合波理论,提出了一种将光栅矢量与介质表面法线方向夹角分别为14.5°,24.0°,35.0°,厚度均为4μm,周期为182 nm的3个全息光栅叠加在一起的结构波导光学设计.通过计算得出此结构具有50.0°左右的视场角.这种结构能让AR眼镜有更大的视野,用户因此能获得更好的体验感.

一种携带OAM的圆环阵列天线的仿真与设计

高的通信速率必然会占用更多的频带宽度,针对目前无线通信信道容量需求与频谱资源短缺的问题,结合轨道角动量这一新的频谱复用资源与相控阵馈电技术,设计了一种可以工作于Ku波段的涡旋电磁波圆环阵列天线.将8个结构相同的单元天线等间隔分布在一个同心圆面上,单元天线采用一种新型的圆环贴片,相邻馈电元件之间保持恒定相位延迟从而产生不同模式的OAM射电波束.仿真实验结果表明:天线回波损耗-10dB工作带宽为2.51GHz(14.15~16.66GHz)且生成了7种不同OAM模态的涡旋电磁波束.

大角带宽高衍射效率体全息光栅的设计和制备

高性能体全息光栅是全息波导的重要耦合元件,角带宽小、平均衍射效率不高是制约体全息光栅性能的重要因素。以不对称倾斜记录为出发点,设计并制备了大角带宽高衍射效率的体全息光栅。首先讨论在横电模式光和横磁模式光下体全息光栅的记录参数与其衍射效率的关系,找到平均衍射效率较高的记录参数范围,随后进一步分析在此范围内的记录参数与体全息光栅的角带宽的关系,从而确定获得大角带宽高衍射效率体全息光栅的最佳记录参数。实验结果表明:在参考光入射角度为25°、信号光入射角度为30°时,制备的体全息光栅的角带宽达到±14°,衍射效率为82%。

多重结构对体全息光栅衍射角带宽的拓展

以Kogelnik耦合波理论为基础,从理论上分析了反射体全息光栅衍射效率的影响因素,提出了采用多光栅重叠衍射拓展体全息光栅角带宽的方法。针对衍射均匀性的要求,分析了多重光栅重叠衍射的物理过程,给出了相邻光栅拼接时的布拉格角偏移量,得到了多重光栅衍射角带宽随光栅重数和折射率调制度的变化关系。理论计算结果表明,多重光栅衍射角带宽与多重光栅数量和光栅折射率调制度均呈现出线性增加的关系。在合适的折射率调制度下,通过增加光栅数量可显著增加衍射角带宽。

基于等效角振动的光纤陀螺带宽测试方法

光纤陀螺的数字闭环调制解调原理决定了其带宽可以达到几百甚至几千赫兹,当光纤陀螺带宽大于角振动台最高频率时,采用传统的角振动方法无法准确测试其带宽。分析了光纤陀螺带宽测试的原理,提出了一种基于等效角振动的光纤陀螺带宽测试方法,该方法能够满足大带宽光纤陀螺的带宽测试。对同一只光纤陀螺进行了带宽测试的对比试验,证明所提出的方法与角振动方法的测试结果一致。将该陀螺带宽增大到原带宽的4倍后,采用此方法进行带宽测试,测试结果与理论计算值一致。