摘要:基于六阳极结反向串联型砷化镓平面肖特基容性二极管，采用平衡式二倍频器结构，成功研制出一种大功率150 GHz二倍频器。使用三维电磁场与非线性谐波平衡联合仿真方法，提高了仿真结果和实际的吻合度，并根据设计结果完成倍频器的加工、装配和测试。倍频器在输出频率为146~158 GHz下的倍频效率达到7%以上；在输出频率为154 GHz时，倍频效率达到12%，输出功率达到71 mW。

摘要:为精确计算太赫兹波大气传输吸收衰减，需建立太赫兹波传播路径模型，而后获取沿传播路径的相关变化大气参量，并通过国际电联(ITU)标准计算分段的吸收衰减值，最终进行累加计算得出总的大气衰减量值。受限于气象观测设备及手段，沿传播路径完整的大气参量难以获取。由于地球重力场产生的大气折射效应，电磁波在大气层中传播时其路径呈现曲线弯曲传播。基于区域大气再分析资料集基础数据转化的太赫兹波大气传输衰减精确计算方法，通过ITU标准这个桥梁，在气象数据和大气传输衰减间建立关联关系，最终运用在飞行器太赫兹波地面探测类工程技术上，以预估太赫兹波通信链路的大气吸收衰减值。

摘要:针对遥感卫星对于多频段、多极化探测的应用需求，设计了一套毫米波辐射计天线前端准光学馈电系统，可以实现54 GHz和183 GHz两个频段、H/V双线极化、4个通道同时接收电磁辐射信号，完成地球大气温湿度的有效探测。通过对馈电网络进行仿真建模和分析计算，可以验证馈电系统的输出参数完全满足设计指标要求，最后通过对原理样机各通道远场辐射参数的实验测试，包括照射半张角、交叉极化水平、波束效率等，测试与仿真结果一致，有效地验证了准光学馈电系统设计方案的合理性与可行性。

摘要:针对飞行器再入大气的“黑障”问题，基于等离子体电子密度Epstein分布，建立了太赫兹波穿过磁化等离子体鞘套的一维模型。计算了太赫兹波斜入射磁化等离子体鞘套的透射率和衰减；分析了等离子体碰撞频率、磁场强度、入射角等因素对太赫兹波传播特性的影响。研究结果表明，外加磁场强度增大，透射率的最小值和衰减峰值向较高太赫兹波频率方向移动；电磁波入射角变大，透射率变小，衰减变大；当入射角小于等于60°时，大气窗口0.22 THz处最大衰减为5.32 dB。研究结果为解决“黑障”问题提供了重要参考。

摘要:以药品为研究对象，利用太赫兹时域光谱系统对3种不同药品进行测量并提取折射率、介电常数和物质因子等多个特征参数，然后联合多个特征参数作为输入，采用后向传播(BP)神经网络、支持向量机(SVM)和学习矢量化(LVQ)3种机器学习方法分别对药品进行多特征联合检测分类识别。实验结果表明，多特征联合检测方法识别准确率能够达到95%以上，有效提高药品的检测分类准确度，可用于药品的检测和分类识别。

摘要:针对当前全双工系统无法有效应对外部干扰的问题，将全双工自干扰抑制技术与阵列自适应波束成形技术相结合，提出一种自干扰和外干扰的数字域联合抑制算法。首先建立该场景下全双工阵列的系统模型，然后基于时域自干扰抑制算法和最小方差无失真响应(MVDR)波束成形算法，给出算法的数学模型，并对该算法的性能进行理论分析。数值仿真证明，该算法能够同时将自干扰与外干扰抑制到噪声电平以下。

摘要:万兆通信技术已成为卫星通信领域又一研究热点，为星上设备提供高速可靠的万兆数据源尤为重要。系统采用Xilinx公司新近推出的K7系列现场可编程门阵列(FPGA)，利用其吉比特收发(GTX)接口模块和万兆媒体访问控制(MAC)软核实现了万兆协议转换功能。通过状态机设计方法实现了以太网协议帧和专用链路协议帧之间的相互转换。通过测试结果可知，系统达到了每通道10 Gb/s的转换带宽，总带宽达到40 Gb/s，能够满足星上设备的测试需要。

摘要:近年来全球导航卫星系统(GNSS)抗干扰技术逐渐成为研究热点，在抗干扰研究中，宽带干扰背景下的多阵元卫星导航信号模拟发挥着至关重要的作用。为了提高抗干扰研究效率，通过Matlab模拟的方法研究了卫星导航软件接收机入口数字中频信号的模拟问题。根据信干噪比进行功率控制，分别对卫星导航信号、干扰信号和噪声信号进行建模，计算阵列天线带来的延时，最后模拟了宽带干扰背景下阵列天线的卫星信号并设计了图形用户(GUI)界面。在模拟完成后，将信号输入到抗干扰算法的研究系统进行测试，解决了抗干扰研究中复杂的干扰信号源模拟问题，提高了抗干扰研究的工作效率，同时验证了本研究的实用性和正确性。

摘要:为了进一步提高机载预警雷达的目标探测和监视能力，首先对影响单平台机载预警雷达探测范围的因素进行了分析，引出网络化协同探测的特点和必要性，给出了稳定探测覆盖范围和多普勒盲区的定义；其次重点分析了机载预警雷达与其他机载预警雷达、舰载雷达、无人机(UAV)雷达等不同平台雷达间的协同探测工作方式，并进行了仿真分析，通过评估指标参数对各种协同探测模式进行了比较；最后对机载预警雷达网络化协同探测发展趋势进行展望。

摘要:Licklider传输协议(LTP)是深空通信中一个重要协议，但其自动重传(ARQ)机制无法满足传输时延的要求。为了利用喷泉码无需反馈的特点，降低LTP协议传输时延，同时满足LTP协议中红色数据和绿色数据不同可靠性的要求，将具有不等差错保护(UEP)特性的喷泉码引入LTP协议，得到具有不等差错保护特性的LTP(UEP-LTP)。对喷泉码不同的度分配不同的选窗概率，构造一个指数型的选窗概率函数并对该函数进行优化，由此获得性能更优的UEP-LTP(AUEP-LTP)。仿真结果表明，AUEP-LTP的红、绿色数据误码率可分别达到10-10.473 2和10-3.687 8，满足红、绿色数据不同可靠性要求，同时可减少LTP重传，提高协议性能，更适用于深空通信。

摘要:针对目前正交频分复用(OFDM)雷达信号识别方法存在的问题，提出了一种具有可解释性的OFDM雷达信号识别方法。该方法是通过基于树结构的流程优化(TPOT)和与模型无关的局部可理解的解释性(LIME)相结合对OFDM雷达信号进行识别。针对OFDM雷达信号特性提取了复杂度特征和基于时频图矩阵的奇异值熵，组成特征向量；通过TPOT，得到表现最佳的机器学习流程；通过“解释器”解释预测结果，对识别结果做出是否识别正确的风险评估，同时可根据OFDM雷达信号的解释性，得到哪些信号不易区分。实验表明，该方法对信噪比为0 dB时的OFDM雷达信号的识别率达91%，通过LIME给出的解释性可以判断数据集中不易区分的雷达信号类型。

摘要:分布式视频编码(DVC)与传统视频编码之间的转码为移动终端设备之间的低功耗视频通信提供了一种有效的实现思路。以DVC与HEVC转码为研究对象，利用DVC解码端信息，针对高效视频编码(HEVC)中复杂度极高的编码单元(CU)划分过程进行复杂度优化研究。在DVC解码端提取与CU划分相关的纹理复杂度、运动矢量及预测残差3种特征信息；在HEVC编码端基于朴素贝叶斯原理建立CU快速划分模型，模型生成后便可以通过输入特征信息对当前CU划分进行快速决策，避免大量率失真(RD)代价计算过程。实验结果表明，本方案在编码比特率略有上升的情况下大幅缩短了HEVC编码时间，平均下降幅度达到58.26%，且几乎不影响视频质量。

摘要:提出一种以柔性材料为衬底的新型可植入天线，天线初始结构为对称状共面波导天线，对此天线在对称面进行切半得到半切共面波导天线。采用HFSS在单层人体模型中对半切天线进行设计与分析，仿真结果表明天线在不同人体组织中会产生频率偏移，但在皮肤、肌肉、小肠中均能覆盖工业、科学和医疗频段(ISM)。仿真结果还显示天线在改变衬底厚度的情况下仍具有宽的带宽。对天线进行加工，采用猪肉馅和果冻状模拟皮肤分别对天线进行测试，其|S11|<-10 dB的带宽分别为1.91~2.65 GHz与2.19~2.79 GHz，天线在2种环境中的测试带宽均能覆盖ISM频段，天线尺寸为6 mm×13.5 mm×24 mm。将天线与圆柱体共形，在肉馅中测试带宽为2.26~3.11 GHz，与目前已有天线相比，本文天线具有尺寸小、质量轻、带宽宽的特性，可应用于胶囊内视镜、无线心脏起搏器等可植入医疗器件中。

摘要:提出了一种基于矩量法(MoM)结合多层快速多极子(MLFMA)和自适应交叉近似(ACA)算法计算目标电磁特性的算法，该算法实现了对电大尺寸复合目标散射计算的加速和内存的降低。对于目标自作用的近场区域，多层快速多极子加速矩量法中的矩阵矢量乘运算，降低了计算的存储和复杂度；对于远场区域，根据阻抗矩阵的低秩特性，采用ACA对其压缩，加速矩阵的填充。矩阵填充按照树形结构划分的单元块间的相互作用依次进行存储，对每一块与块之间的求解采用ACA算法，对矩阵做压缩处理。提出的基于ACA的混合算法能够对2个目标耦合作用的阻抗矩阵进行压缩，缩短矩阵的填充时间并降低内存需求，同时也能够减少迭代求解过程中矩阵向量的计算时间，从而极大缩短电磁散射计算的总时间。数值仿真实验表明该算法比传统方法计算更高效，且计算精确度保持一致。

摘要:针对微波辅助加热情况下气固热耦合及气固反应应用，设计了一种利用微波加热多孔固体介质(碳化硅)来间接加热气体的气固耦合模型，并利用有限元仿真软件进行建模。通过对电磁场、流体传热场、自由和多孔介质这3个物理场的耦合仿真，验证了此气固耦合模型的准确性和可行性；分析了该模型在不同石英管半径、不同多孔介质孔隙率和不同气体流速情况下的S参数和加热情况。结果表明，当碳化硅的孔隙率为0.5，石英管的半径为20 mm时，微波转换效率最高，微波能量利用率达到90%以上。

摘要:利用电沉积法制备磁屏蔽薄膜，不仅可以精确控制沉积膜的化学成分和厚度，而且可以在复杂几何形状的表面上形成薄膜。通过电沉积装置制备了铁镍-铜-铁镍多层复合磁屏蔽薄膜，并探究了磁场强度、厚度、高温环境对磁屏蔽薄膜屏蔽效能的影响。实验结果表明，50 μm和100 μm样品的屏蔽效能随磁场强度的增大而增大，200 μm的屏蔽效能则是先增大后降低；在4~16 Oe磁场中，厚度越大，薄膜屏蔽效果越好；100 ℃的温度会降低所有厚度的磁屏蔽薄膜的屏蔽效能。

摘要:微波加热相对于传统热传导加热具有内外加热的效果，但其在工业应用中存在加热效率低下、加热不均匀等问题。据此，提出一种基于双端口非同步旋转结构的加热方法，降低端口间的互耦；并基于COMSOL Multiphysics建立了双端口旋转下的微波加热模型，分析了双微波源端口之间的旋转速度对端口间的互耦和加热均匀性的影响，实现了端口间低互耦、高均匀性的加热，同时极大提高了微波加热的效率。

摘要:近年来，微波加热以其高效性和内部加热等优点在各领域得到广泛应用。然而，微波加热的不均匀性限制了其大规模工业应用的发展。高均匀性和高效率是微波加热领域研究的重点。效率低会造成能源的浪费，而不均匀加热会导致加热品质差、甚至热失控等现象。本文提出一种双端口选频加热方法，通过在腔体中内置两个正交极化天线方式进行馈电。并且利用扫频来分析各频点的加热效率以及不同频率对加热效果的影响。最后选择性地对其中高效率的频点进行选频加热，使其在维持加热高效率的前提下提高加热的均匀性。

摘要:为解决微波激发等离子体参数诊断存在的困难问题，提出利用二端口传输反射法测量微波激励产生的低温等离子体的等效相对复介电系数。使用有限元方法设计了基于BJ22标准波导的样品测试结构，该结构能在较大的介电系数范围内，保证介电系数和端口的|S11|,φS11和|S21|参数保持较好的单调性，避免产生多值问题；通过人工神经网络对计算获得的各介电系数对应的S参数进行训练，达到足够的精确度；最后通过实验，将测量获得的S参数利用神经网络反演获得待测物质的相对复介电系数。该方法对今后测量类似等离子体、复介电系数实部为负的特殊材料的介电常数具有一定的指导意义。

摘要:目标逆合成孔径雷达(ISAR)像通常受各种噪声的影响，这些噪声使ISAR图像质量下降，严重影响了后续的特征提取和目标识别应用。提高图像质量，减少噪声的干扰成为ISAR目标识别应用中的重要步骤。提出了一种基于恒虚警检测和密度聚类的方法抑制ISAR像的斑点干扰和横条纹干扰，在保证干扰抑制效果的同时相比于传统方法可以更有效地保留目标中的细节信息。提取了图像面积、长度、多普勒扩展作为ISAR识别特征矢量，外场实测数据实验表明，提出的预处理方法有效地抑制了图像中的干扰成分，保留了更多图像细节，有效地提高ISAR识别特征的稳定性。

摘要:为了兼顾水印算法的透明性与抗几何变换能力，引入光学加密方法，提出了基于相位截断菲涅耳变换与全变分分解的鲁棒水印算法。引入Logistic映射，通过对其迭代来获取混沌序列，以构建一个随机掩码；基于Fresnel变换，联合随机掩码，对水印信息完成光学加密；再利用相位截断机制，得到2个私钥。借助全变分分解方法来处理宿主图像，获取卡通与纹理部分；引入离散小波变换(DWT)，分别对加密水印与纹理部分实施分解，输出各自对应的子带信息；并将这些子带信息进行融合，通过可逆DWT方法，获取嵌入水印后的纹理信息；通过组合水印纹理部分与初始的卡通部分，形成水印图像。设计水印检测机制，在水印图像中检索出编码水印，借助2个私钥来复原水印。测试数据显示：所提算法兼顾了理想的水印透明性与鲁棒性，在多种几何变换下，所复原的水印失真较小，对应的相关系数维持在0.9以上。

摘要:近年来，卷积网络深度学习已在图像处理、目标检测等领域取得巨大成功。受其启发，将卷积神经网络(CNN)应用于传统视频压缩标准已成为一个新的研究热点。本文提出一种集成卷积神经网络的高效视频编码(HEVC)压缩改进算法，将下采样过程、HEVC的编解码过程、上采样及质量增强过程集成为一体。为高效提取视频帧的结构特征，在所提压缩算法中集成了两个卷积神经网络。提出了一种下采CNN(DwSCNN)代替双三次下采，在有效降低分辨率的同时保留细节信息，得到更为紧凑的低分辨率视频序列，将此低分辨率视频序列通过HEVC帧内编码进行进一步的数据量压缩，通过提出一个质量增强CNN(PPCNN)来改善解码后恢复到原始分辨率的降质视频序列。实验结果显示，本文压缩改进算法在低码率段与标准HEVC相比，能达到更好的质量重建，并且在接近一致的PSNR值时，能节省39.46%的时间和11.04%的比特率，本文算法的视频压缩性能优于HEVC标准算法和相关文献方法。

摘要:针对联合图像专家组(JPEG)标准设计了一种基于自适应下采样和超分辨力重建的图像压缩编码框架。在编码器端，为待编码的原始图像设计了多种不同的下采样模式和量化模式，通过率失真优化算法从多种模式中选择最优的下采样模式(DSM)和量化模式(QM)，最后待编码图像将在选择的模式下进行下采样和JPEG编码；在解码器端，采用基于卷积神经网络的超分辨力重建算法对解码后的下采样图像进行重建。此外，所提出的框架扩展到JPEG2000压缩标准下同样有效可行。仿真实验结果表明，相比于主流的编解码标准和先进的编解码方法，提出的框架能有效地提升编码图像的率失真性能，并能获得更好的视觉效果。

摘要:为减少暴恐图像对社会发展和青少年成长造成的不利影响，本文提出一种基于集成分类的暴恐图像自动标注方法，辅助筛除网页中的暴恐信息。该方法将暴恐图像的标注视作多标签分类问题，利用迁移学习训练多个子网络，然后通过集成学习对子网络的输出进行融合，同时在融合过程中针对各个标签在不同网络上的准确率进行权重分配，最后经过一系列矩阵运算得到图像的标注结果。实验结果表明，与传统机器学习算法相比，本文方法在准确率和召回率上都有较大提升，并改善了样本不均衡所造成的不同标签类别上模型标注精确度差异较大的问题。

摘要:新能源汽车主要依靠电力驱动，其电力线缆传输高电压、大功率的瞬变信号，加之线缆本身的天线效应，使其成为电动汽车中最主要的电磁干扰发射源。因此电力线缆极易对周围线缆产生串扰。通过分析电力线缆辐射电磁干扰的来源，利用FEKO仿真工具建立了电力线缆和相邻线缆的简化模型。通过改变仿真模型中线缆屏蔽层及金属线槽的设置，对比分析了这些因素对抑制串扰和干扰发射的影响。根据仿真结果，得出了降低线缆屏蔽层阻抗和增加金属线槽的使用，有助于抑制线缆串扰的结论。

摘要:针对0.5 μm氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)自对准T型栅工艺，提出一种优化的解决方案。在感应耦合等离子体设备中引入两段法完成氮化硅栅足的干法刻蚀，其中，主刻蚀部分形成具备一定倾斜角度的氮化硅斜面，从而减小栅下沟道电场强度并提高栅金属对氮化硅槽填充的完整性；软着陆部分则以极低的偏置功率对氮化硅进行过刻蚀，确保完全清除氮化硅的同时尽量减小沟道损伤。通过器件优化前后各项特性的测试结果对比发现：优化后的器件关态击穿电压从140 V提升至200 V以上，3.5 GHz下输出功率密度从5.8 W/mm提升至8.7 W/mm，功率附加效率(PAE)从55.5%提升至66.7%。无偏置高加速应力试验96 h后，工艺优化后的器件外观无明显变化，最大电流变化<5%，表明器件可靠性良好。

摘要:采用从头算分子动力学研究在不同温度(300 K,700 K,1 000 K,1 200 K)下氢原子在α-石英中的扩散机制，根据爱因斯坦方程计算氢原子的扩散前项因子D0(7.72×10-4 cm2/s)和活化能(0.078 eV)。研究结果表明，氢原子在α-石英中的扩散路径有2种。低温下氢原子主要在由硅和氧原子组成的腔中做随机运动，直到跨过一个环到另外一个腔。同时研究温度在1 500 K时氢原子的扩散，氢在周围的3个氧原子之间发生跳跃，导致扩散过程中出现了3种缺陷结构，缺陷结构之间可以相互转化。本文研究在微电子器件可靠性分析等方面有应用价值。

摘要:介绍基于GaAs变容二极管工艺的电调滤波器芯片的研究与设计，包括变容材料制备、二极管模型建立以及电路设计。设计数款电调滤波器，工作频段范围覆盖1~19 GHz。测试结果显示，电调滤波器具有超过一个倍频程的调谐范围，器件击穿电压大于+30 V。本文选取中心频率为2~5 GHz可调的一款电调滤波器进行详细介绍，控制电压范围为0~15 V，插入损耗在10 dB左右，输入和输出驻波(电压驻波比)均优于1.8。设计的系列化电调滤波器具有一致性高、小型化、低成本和免调试等优势，拥有良好的应用前景。

摘要:医用回旋加速器目前广泛应用于国防基础科学研究、同位素生产以及诊断、治疗等应用领域，然而都无一例外地要求其稳定性、安全性。本文从医用回旋加速器的应用需求出发，概述了控制系统的组成、各子系统的作用，详细阐述了以RX3i可编程控制器为前端控制器的系统集成、高频系统的低电平控制的控制策略以及不同工作模式下各系统间的安全联锁。连续的运行结果表明：控制系统保证了整个系统的平稳运行，满足了加速器运行及其调试要求。

摘要:不同清洗物所需的清洗频段不同，需要接入的超声波换能器也不同。为了提高超声波发生器对不同频段换能器的适应性，设计了一种由上位机进行频率给定、锁相环电路进行频率跟踪的闭环控制系统。整个系统由STM32主控制器产生脉冲宽度调制(PWM)脉冲信号，控制EXB841优化驱动电路，驱动高频全桥逆变电路；通过阻抗匹配和输出电流的检测，保证作用于换能器输出的功率值最大。同时对于不同频段的超声波换能器，需要调整给定输入，保持发生器在频率基准值的一定范围内进行频率跟踪。超声波换能器测试样机工作频率点为28.8 kHz，最大功率1 500 W，将本系统接入后谐振频率保持在28.8 kHz左右，输出功率近似为最大值。经测试，该系统对于工作频率点为20~40 kHz的超声波换能器都具有较好的适应性。

摘要:设计了一款快速启动、高稳定性的实用型带隙基准电压源。基准源电路基于110 nm的CMOS标准工艺实现，使用Cadence软件进行仿真。仿真表明，在室温下，电源电压为3.3 V时，输出基准电压为1.2 V；在-40 ℃~85 ℃范围内温度漂移系数为33 ppm/℃；电路启动时间为0.5 μs；电源电压抑制比在低频时达到-61 dB；功耗为0.967 mW；版图面积为50 μm×180 μm。该电路结构简单，易于集成，可应用于高速、高精确度的数模转换器(DAC)。