• 2013年第11卷第4期文章目次
    全 选
    显示方式: |
    • 美国核武器实验室太赫兹技术与应用研究

      2013, 11(4):501-506.

      摘要 (5119) HTML (0) PDF 791.81 K (4679) 评论 (0) 收藏

      摘要:超快激光技术、半导体技术以及电子技术的迅速发展为太赫兹波的产生提供了稳定、可靠的激发光源和探测器,从而使太赫兹科学技术的研究和应用得到了蓬勃发展,目前已成为国际上的研究热点。本文介绍了美国3大核武器实验室和美国重要国家实验室在太赫兹科学技术以及应用研究中开展的工作,并对其太赫兹技术的发展态势进行了分析。简单分析了太赫兹技术对武器物理研究的促进作用及其研究方向,例如:极端条件下材料的太赫兹表征与调控研究、含能材料化学反应动力学研究、冲击波与爆轰物理瞬态诊断研究等。

    • 太赫兹成像雷达技术发展与制导应用探讨

      2013, 11(4):507-511.

      摘要 (5099) HTML (0) PDF 365.29 K (5341) 评论 (0) 收藏

      摘要:太赫兹波是频段介于红外光和毫米波之间的电磁辐射,处于电子学向光学的过渡区域,兼顾了微波穿透特性和红外线成像分辨力高的特点,在雷达、宽带通信、安全探测和遥感侦察等军事领域具有巨大的潜在应用前景。本文介绍了太赫兹成像雷达的技术特点,结合导弹制导的应用要求和技术发展现状,重点分析了太赫兹成像雷达技术应用于制导的可行性,并对相关问题进行了初步探讨。

    • 太赫兹波应用于临近空间高速飞行器测控研究

      2013, 11(4):512-517.

      摘要 (4821) HTML (0) PDF 444.05 K (3652) 评论 (0) 收藏

      摘要:临近空间高速飞行器测控需要解决“黑障”、超视距时空连续覆盖和多目标等难题,根据太赫兹电磁波可以穿透等离子体而大气传输损耗大的特点,研究以飞机和飞艇为主要平台的空基太赫兹测控系统,提出采用扩频体制实现对高速飞行器进行测距、测速、遥测和遥控的综合测控以及多目标测控,采用nR (n≥3)测量体制实现高速飞行器的外弹道测量,分析表明空基太赫兹扩频测控系统技术可行,但离工程应用还有较大差距。

    • FEL-THz电子枪控制系统的设计与实现

      2013, 11(4):518-521.

      摘要 (4238) HTML (0) PDF 247.87 K (3450) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了FEL-THz装置中电子枪控制系统的设计与实现过程。利用Microsoft公司发布的Visual C++6.0进行了控制系统软件的开发和设计。实验结果显示,该软件操作简捷,具有良好的人机操作界面,程序实时响应速度快,运行稳定,为电子枪高压老炼以及系统测评提供支持。

    • 0.22 THz微电真空折叠波导行波管的聚焦磁场研究

      2013, 11(4):522-526.

      摘要 (3614) HTML (0) PDF 427.57 K (3337) 评论 (0) 收藏

      摘要:在0.22 THz微电真空折叠波导行波管放大器(FWG-TWT)的设计中,为了保证在电子枪中产生的、具有所需电流密度的电子注能够稳定、成型地注入互作用区,并维持较高的电子通过率,需仔细设计磁场聚焦系统。本文在FWG-TWT中使用螺线管线圈和周期永磁聚焦系统(PPM)2种磁场结构来实现电子束流的稳定注入和传输。通过三维仿真软件对此电子光学系统进行模拟计算,重点考察了磁场的初始位置、磁感应强度峰值以及磁体厚度等对电子束传输特性的影响。仿真结果表明,在合理的参数范围内,电子注静态通过率可以接近100%,波动很小,能够实现束流的稳定注入和传输。

    • 采用UV-LIGA技术制作340 GHz折叠波导慢波结构

      2013, 11(4):527-530.

      摘要 (4896) HTML (0) PDF 458.70 K (3553) 评论 (0) 收藏

      摘要:紫外光刻、电铸和注塑(UV-LIGA)技术是制作太赫兹真空电子器件(包括谐振腔、电子注通道和输出波导等)的重要方法。采用UV-LIGA技术制作340 GHz折叠波导慢波结构,研究前烘、曝光量、后烘对SU8胶模的影响,着重讨论了曝光量的影响并分析其原因,得出最佳工艺。另外,本文还对去胶进行了初步研究,获得了全铜的340 GHz的折叠波导结构。

    • 多通道THz双梳交错型慢波结构

      2013, 11(4):531-535.

      摘要 (4030) HTML (0) PDF 340.96 K (3111) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了产生大功率连续太赫兹波,提出了一种可用于多通道双梳交错型慢波结构(SWS)。通过分析新型SWS色散特性和轴向场强分布特性,可知在不改变结构色散特性的情况下,增加结构通道数量可增大电子束电流,且结构在太赫兹频段具有较高电子效率。此外对该SWS在300 GHz的注波互作用过程进行了粒子模拟,模拟结果显示,SWS相邻2个通道在相同的工作条件下,输出功率增益均为20 dB,实现了多电子注有效并联的工作状态,从而使器件的输出功率得到提高。

    • 高电子迁移率晶体管材料结构的制备及分析

      2013, 11(4):536-540.

      摘要 (3737) HTML (0) PDF 469.34 K (4592) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对高电子迁移率晶体管(HEMT)器件,分析了双δ掺杂GaAs HEMT的结构组成,基于固源分子束外延方法制备了双δ掺杂GaAs HEMT的缓冲层、沟道层、平面掺杂层和隔离层等多层材料结构。采用X-ray射线衍射、透射电镜研究了多层材料的结构。范德堡霍尔测试结果表明,HEMT的2DEG测试浓度为1.82×1012 cm-3,电子迁移率大于6 520 cm2?V-1?s-1。

    • 外军潜艇电子侦察系统技术现状与发展探析

      2013, 11(4):541-546.

      摘要 (3936) HTML (0) PDF 449.33 K (4288) 评论 (0) 收藏

      摘要:为满足潜艇执行濒海作战任务需要,应对非声探潜技术带来的威胁,各国海军大力发展潜艇电子侦察系统。本文通过对外军现役典型潜艇电子侦察系统技术特点的探析,总结得出现代潜艇电子侦察系统的典型特征。结合电子侦察技术研究现状,对潜艇雷达侦察系统的发展趋势进行了研究与思考。

    • 小BT突发GMSK信号定时恢复算法及性能分析

      2013, 11(4):547-551.

      摘要 (4080) HTML (0) PDF 481.04 K (4392) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对小带宽周期积(BT)的突发高斯频移键控(GMSK)信号解调中的定时问题,分析研究了2种非数据辅助定时估计方法,通过Matlab仿真比较了它们的性能和影响因素。仿真结果表明,在BT值较小的情况下,联合相位定时恢复算法能达到较好的定时性能,在EbN0≥12 dB的条件下,定时方差小于1×10ˉ3;而联合频偏定时估计算法在频偏大于1%的情况下性能基本不受影响,在工程实现中可根据应用要求进行算法选择。

    • 一种分布式MIMO信号的发射与检测方法

      2013, 11(4):552-556.

      摘要 (3864) HTML (0) PDF 489.26 K (3505) 评论 (0) 收藏

      摘要:在V-BLAST结构的分布式多输入多输出(MIMO)系统中,针对发射天线地域分布所引起的发射符号异步到达接收天线的问题,给出了一种分布式MIMO系统的信号发射与检测方法。在慢衰落信道中,该方法利用接收端反馈的信道状态信息,采用几何平均分解(GMD)构建等对角的上三角矩阵,消除子信道间增益的不平衡。在莱斯衰落信道下的计算机仿真表明,与已有QR分解的分层算法相比,该检测方法能够显著提升系统的误码性能。

    • 基于嵌入式以太网多频综监控系统设计及实现

      2013, 11(4):557-560.

      摘要 (4089) HTML (0) PDF 820.56 K (3461) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了基于嵌入式以太网与RS-422多机通信网为基础的设计,实现了以太网到RS-422多机通信网的数据转换,完成了对远程多个频率合成器的电源开关、输出信号频率、功率的实时控制,实现了对远程多个频率合成器的工作电压、电流、温度、信号输出功率、锁定状态等的实时监测。

    • 基于隐马尔可夫模型的Cell-ID定位跟踪方法

      2013, 11(4):561-566.

      摘要 (4418) HTML (0) PDF 517.03 K (3552) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统基地台识别码(Cell-ID)定位方法精确度不高的问题,提出一种新的Cell-ID定位跟踪算法。该算法利用移动台当前的服务基站信息和相邻基站信息,分别加权计算出似然向量,通过隐马尔可夫模型来获得移动台的运动状态,最后利用最大后验概率准则求出移动台的位置。实验结果表明,该算法复杂度低,在服务基站稳定的区域内定位性能良好,达到通信委员会(FCC)的定位精确度要求。

    • 基于SysML的飞控系统模型重用技术

      2013, 11(4):567-571.

      摘要 (4730) HTML (0) PDF 325.08 K (5605) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对飞控系统建模中的模型重用问题,改进面向虚拟样机的系统分析和描述方法,提出一种基于系统工程建模语言(SysML)组件(BSC)的飞行控制系统虚拟样机模型重用方法,即“部件、结构;行为、过程”(US-BP)方法;以某型四旋翼无人机为例,说明了飞控系统虚拟样机支持模型重用的实现方式,即基于SysML组件与Simulink组件的仿真设计与实现方法。本文为飞控系统建模与仿真领域中的模型重用提供了重要的技术途径。

    • 基于MSINR的上行多用户MIMO多址干扰抑制算法

      2013, 11(4):572-577.

      摘要 (4960) HTML (0) PDF 475.19 K (4214) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对多用户多输入多输出技术上行传输系统,以最大信干噪比作为多址干扰(MAI)抑制的准则提出了一种新算法。该算法充分利用基站接收端所能获知的信道状态信息构造滤波矩阵,以抑制MAI以及噪声带来的影响。与广泛关注的块对角化MAI抑制算法相比,该算法考虑了噪声的影响,性能有较大提升。针对非理想信道环境,给出了本文算法的改进,仿真结果表明该算法具有优异的性能。

    • LTE系统中一种低复杂度的PSS定时同步算法

      2013, 11(4):578-582.

      摘要 (5898) HTML (0) PDF 426.63 K (3932) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了长期演进技术(LTE)系统下行链路中的PSS定时同步。针对传统PSS定时同步算法将接收信号与本地PSS信号在时域进行匹配滤波,计算复杂度较高的问题,提出了一种分段频域相关算法。该算法将接收时域数据分段做FFT,转换到频域进行相关检测。多径信道下仿真结果表明,选择分段间隔为512时,所提算法与传统算法相比,在保证同步性能相当的情况下,可大大降低计算复杂度(约94%)。

    • 基于步行者航位推算的井下人员辅助定位

      2013, 11(4):583-587.

      摘要 (10918) HTML (0) PDF 467.23 K (13942) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对目前井下人员定位系统存在的问题,提出一种基于步行者航位推算的辅助定位方法。利用低成本的惯性测量单元(IMU)和磁力计,设计稳定的姿态与航向参考系统(AHRS),利用惯性导航的相关理论,并通过分析人员步行姿态,进行零速修正(ZUPT),组成步行者航位推算系统,对井下人员进行实时航位推算。以实验室大楼走廊模拟井下矿道环境进行航位推算实验,实验结果表明,本方法对人员行走距离和方向做出良好的推算,能成为现有井下定位的有效补充,提高人员定位精确度。

    • 反射镜面形畸变对相干激光通信的影响

      2013, 11(4):588-590.

      摘要 (4992) HTML (0) PDF 348.57 K (3381) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了相干激光通信系统中由反射镜面形畸变造成的信号光波前畸变,进而分析了信号光和相干光波前失配引起的相干效率下降以及误码率的上升。仿真结果表明,反射镜面形的峰谷值对通信链路性能影响较大;相比而言,畸变的大小对于链路性能影响有限。

    • 基于GaAs晶体管2.45 GHz大功率微波整流电路

      2013, 11(4):591-594.

      摘要 (4508) HTML (0) PDF 352.56 K (3755) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对基于GaAs晶体管的大功率微波整流电路,设计了一种应用于大功率微波无线输能系统的整流电路。该大功率微波整流电路基于微带结构,工作频率为2.45 GHz,具有质量轻,整流输出功率大的特点。在不同微波输入功率和负载下进行测量,发现当输入微波功率为 30 dBm,负载为38 Ω时,整流电路获得了测量过程中最大整流效率的41%;当输入微波功率为 34 dBm,负载为23 Ω时整流电路得到测量过程中获得的最高直流功率输出28.7 dBm。通过完善和改进电路,可以进一步提高整流的效率,并应用于高功质比的微波整流天线。

    • 毫米波/亚毫米波临边探测仪准光技术

      2013, 11(4):595-600.

      摘要 (4986) HTML (0) PDF 576.95 K (3811) 评论 (0) 收藏

      摘要:毫米波/亚毫米波临边探测仪中的辐射计通常需要工作在多个频段,如多频段共馈源,则其带宽往往不能达到要求。当多个探测频段共用一个主反射镜,采用准光学技术实现探测频率分离,则可以节省很大的空间。准光极化线栅和准光频率选择器相配合用来分离频率范围在 118 GHz~340 GHz 的4个频带,准光极化线栅是一个准光功率分配/合成器,将4个频段的信号分为(183 GHz/240 GHz)和(118 GHz/340 GHz)2组信号。准光频率选择器是一个高频频率选择表面,可以将高频段的电磁波透射,低频段的电磁波反射。反射和透射的电磁波分别进入2个频段的接收模块,实现信号的接收。本文利用HFSS仿真软件对周期单元的结构参数进行仿真优化,并通过仿真结果完成了准光极化线栅和准光频率选择器的技术实现。实测结果与毫米波/亚毫米波临边探测仪的设计要求一致。

    • RFID系统多标签识别防碰撞算法

      2013, 11(4):601-605.

      摘要 (4189) HTML (0) PDF 395.51 K (2966) 评论 (0) 收藏

      摘要:进行了全面的基于动态帧时隙ALOHA(DFSA)的无源RFID系统多标签识别防碰撞算法研究,并将其中的标签数目估计技术进行序贯加权处理,通过仿真比较了改进前后DFSA算法的性能,并确定了最佳遗忘因子。仿真结果表明,该改进措施缩短了RFID识别标签所需时间,提高了系统的工作效率,可有效地应用于港口码头、车站或物流中心的集装箱管理或物流配送管理,以改善由于RFID系统多标签碰撞而导致的货物流通缓慢或拥堵问题。

    • 基于无线射频识别技术的公交车自动报站系统

      2013, 11(4):606-608.

      摘要 (5588) HTML (0) PDF 254.41 K (3293) 评论 (0) 收藏

      摘要:现在国内普遍采用的手动公交车报站系统经常出现人为错误,给市民出行和公交车运行带来许多不便。针对此问题,将无线射频识别技术、单片机控制技术、数字语音技术、发光二极管(LED)显示技术相结合,设计了一种新型自动报站系统,并给出了该系统的总体结构和软硬件设计。该系统结构简单易行,实现了公交报站的智能化,降低了驾驶员的工作难度,提高了公交车运行的安全性及报站的准确性,具有较强的实用价值及广泛的应用前景。

    • 航拍图像中玻璃绝缘子自爆缺陷的检测及定位

      2013, 11(4):609-613.

      摘要 (7950) HTML (0) PDF 605.72 K (4747) 评论 (0) 收藏

      摘要:在分析输电线路无人机巡检系统航拍图像中绝缘子及其自爆缺陷特征的基础上,提出一种玻璃绝缘子自爆缺陷的检测及定位方法。该方法首先在色调、色饱和度、亮度(HSI)颜色空间分别对H(Hue)和S(Saturation)分量运用最大类间方差法(OTSU)分割图像,获取绝缘子前景连通域;之后,运用直方图方法对检测到的前景轮廓的倾角和面积分布进行统计,准确识别绝缘子轮廓;最后,设计了一种特征检测算法,检测并标记自爆绝缘子位置。实验证明该方法能从自然背景中准确检测并定位绝缘子自爆缺陷,具有较好的工程应用价值。

    • 压缩感知在多源图像融合中的应用

      2013, 11(4):614-618.

      摘要 (5619) HTML (0) PDF 845.21 K (3500) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对全采样传统图像融合方法中计算量大、时间复杂度高的问题,提出了一种基于压缩感知(CS)理论的多源图像融合模型。为满足一定的稀疏性,将源图像在过完备二维离散余弦变换(DCT)字典上进行稀疏表示,并通过随机观测得到待融合的观测值;在每一图像块上采用基于标准差的方法自适应地计算融合权值,加权合成融合后的观测值,然后利用改进步长的梯度追踪算法求解稀疏系数,得到最终融合图像。实验结果表明:与传统方法相比,提出的融合模型在减少计算量和存储容量的同时,能更好地从源图像中提取信息,获得效果较好的融合图像。

    • 一种提取频移键控信号的独立分量分析算法

      2013, 11(4):619-623.

      摘要 (4868) HTML (0) PDF 333.24 K (3074) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统自然梯度ICA算法对移频轨道电路FSK信号提取的不稳定和精确度受限问题,提出一种基于白化的变步长自然梯度ICA算法。仿真实验表明,相比于传统的自然梯度ICA算法,基于白化的变步长自然梯度ICA算法的串音误差曲线更平稳,稳态误差值更小,对FSK信号的检测和提取具有更稳定、准确的消噪性能。

    • 一种结合边缘与区域信息的图像特征提取算法

      2013, 11(4):624-628.

      摘要 (4434) HTML (0) PDF 361.59 K (3841) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了能够较准确地表示图像的形状特征,提出了一种融合边界和区域信息的新的形状描述子。首先对图像进行二维离散余弦变换,获得低频系数作为区域特征。之后提取图像的轮廓并进行采样,形成描述形状轮廓的有序点列表,对每个采样点分别顺时针和逆时针等距离跟踪获得2个邻点,计算拱高以及质心距离。然后获取由拱高和质心距离组成的复函数的频域描述子,并组合区域特征与轮廓特征。对MPEG-7标准图形库的检索实验显示,该描述子的检索性能显著优于三角形面积函数、质心距离函数与拱高半径复函数等同类描述子。

    • 基于T-S模型模糊混合前馈的卷烟工艺风力控制

      2013, 11(4):629-633.

      摘要 (4055) HTML (0) PDF 402.79 K (3120) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决扁式布袋除尘器中脉冲喷吹对工艺风力除尘系统管道的负压造成的定时扰动问题,提出一种基于T-S模糊模型的模糊控制结合脉冲喷吹和压力波动前馈的混合前馈控制方法。从山东和其他一些地方的集中工艺风力系统生产环境中的运行效果可以看出,它有效地减弱了脉冲喷吹对于管道负压造成的扰动,简化了控制,具有良好的稳定性和鲁棒性。

    • 高层体系结构系统属性延迟测试

      2013, 11(4):634-637.

      摘要 (4235) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:属性延迟是影响高层体系结构(HLA)仿真系统应用性、可行性的关键因素。由于运行支撑环境(RTI)属性延迟测试点寻找困难,并且不能很好反映整个HLA系统性能,提出了一种HLA系统属性延迟的测试方案;阐述了符合仿真系统实际要求的时间管理设置;针对tick函数对仿真中运行效率的影响,采用了改进的仿真流程;通过具体仿真测试,结果表明该方法简单可行。

    • 基于TestStand的分机性能自动测试的开发应用

      2013, 11(4):638-640.

      摘要 (4000) HTML (0) PDF 368.14 K (3495) 评论 (0) 收藏

      摘要:应用基于TestStand的强大功能和集成的自动测试环境,为装备的每一个分机开发了一套性能指标自动测试应用程序。通过此开发应用,可以在装备的研发、生产、维修保障中,详细了解每个分机的工作状态,同时也为分机的故障维修提供了检测手段。相比以往的分机性能测试,此系统的开发,使分机的检测操作变得简单、快捷、高效。

    • 基于GA优化LSSVM高炉铁水含硅量预报

      2013, 11(4):641-645.

      摘要 (4235) HTML (0) PDF 469.13 K (3190) 评论 (0) 收藏

      摘要:铁水含硅量是表征高炉生铁质量的重要指标,也是反映高炉内部热状态的重要参数。为了提高铁水含硅量测量精确度,保证高炉顺行,提出一种基于最小二乘支持向量机(LSSVM)的铁水含硅量预报模型,采用遗传算法(GA)确定模型参数的优化组合,以改善模型性能。将某钢管厂高炉的实际运行数据经过预处理后作为模型的训练和测试样本,进行模型预报实验,并与神经网络模型和时间序列分析模型的预报性能进行了比较。基于GA优化参数的LSSVM模型对铁水含硅量预报的最大相对误差为5.8%,相关系数为0.926 375,预报精确度比直接LSSVM模型提高了2.1%,比前向神经网络模型提高了4.3%。

    • GaAs肖特基二极管中不连续性电路仿真分析

      2013, 11(4):646-649.

      摘要 (4712) HTML (0) PDF 403.08 K (3874) 评论 (0) 收藏

      摘要:在太赫兹技术应用系统中,太赫兹混频器是太赫兹接收前端的关键部件,而太赫兹肖特基二极管是太赫兹混频器的核心器件。本文采用信号完整性的方法对肖特基二极管在无源区的特性进行建模分析,并对不连续性、寄生电容等参数进行分析。根据肖特基二极管设计的物理参数,如尺寸、材料的介电常数等,在高频结构仿真器(HFSS)中对肖特基二极管进行建模。通过多次建模仿真,最终给出肖特基二极管的等效电路模型。通过对比HFSS中提取二极管欧姆焊盘的S参数和Ansoft-designer中对二极管欧姆焊盘的等效电路进行仿真得到的S参数,证明了等效电路的合理性。该模型可以应用在对太赫兹混频器的电路级仿真中。

    • 基于算法状态机FPGA的空间TDICCD相机控制器

      2013, 11(4):650-654.

      摘要 (4552) HTML (0) PDF 526.25 K (3554) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对目前基于数字信号处理(DSP)的空间时间延时积分电荷耦合器件(TDICCD)相机控制器可靠性差、资源耗费和功耗大、程序重调能力差等问题,提出了一种算法状态机现场可编程门阵列(FPGA)的空间电荷耦合器件(CCD)相机控制器。控制器使用FPGA代替DSP,控制程序使用VHDL语言编写。使用自主研发的地面检测设备进行实验,实验结果表明,相机控制器可以稳定正常地工作,控制CCD拍摄的图像清晰,未发生串行现象。整个控制程序占用FPGA资源较少,占用LUTs和Block RAMs分别为38%和20%,满足空间CCD相机应用的需求。

    • 基于ADuC814单片机的智能充电电源设计

      2013, 11(4):655-659.

      摘要 (5033) HTML (0) PDF 354.84 K (3577) 评论 (0) 收藏

      摘要:为改善蓄电池常规充电方法导致的充电时间过长,效率低下,过充和欠充等不足,以全桥变换器为主电路结构,ADuC814单片机和SG3525为主控芯片,增加智能化管理,设计了充电电源硬件电路和多段式充电软件控制系统,给出了主要器件选型。样机的试验波形和充电实验数据表明,该智能充电电源稳定性高,充电时间短,输出的电压纹波小于100 mV,效率超过85%,具有良好的实用价值。

当期目录


年第卷第

文章目录

过刊浏览

年份

刊期

浏览排行

引用排行

下载排行