摘要:研究了一种用于中国工程物理研究院太赫兹自由电子激光装置(CTFEL)输出的太赫兹的单脉冲选择方法，以满足一些对太赫兹脉冲的时间分辨率和峰值强度提出较高要求同时要保证较低平均功率的实验的需要。利用自诱导等离子体开关技术，太赫兹能够被短脉冲激光打靶产生的等离子体镜反射，从而使等离子体镜可以作为门控开关，选出单个太赫兹微脉冲。通过理论分析计算出等离子体临界密度和激光功率密度阈值，采用辐射流体模拟软件对激光打靶过程进行数值模拟。模拟结果表明，激光激发出的等离子体密度远大于临界密度。由此证明了实验的可行性，进而给出实验所需装置的参数指标以及实验光路设计。

摘要:针对近场目标高分辨力成像，基于220~325 GHz频段的近场雷达收发模块，在相同测量条件下，分别采用合成孔径雷达成像以及焦平面成像。对比合成孔径成像算法以及焦平面测量法的优劣，获得详细的测量参数以及成像效果对比，用于太赫兹近场成像分辨力的提高。

摘要:采用计算机模拟的方法对一种基于双排矩形波导慢波结构(SDRWS)的340 GHz返波管进行详细研究。首先对返波管所需的电子枪和永磁聚焦系统进行计算机模拟，结果表明，永磁聚焦系统与电子枪相结合，能够产生并维持14~17 kV，43.4 mA的电子注和18~21 kV，56.1 mA的电子注，且电子注电压在14~21 kV之间时，电子注在慢波结构区域的最大半径小于0.08 mm，半径波动最大值为0.034 mm。利用所计算的电子注，对基于SDRWS的340 GHz返波管进行互作用计算，结果表明，当电子注电压在14~21 kV之间调谐时，输出电磁波在326~352.6 GHz之间，输出功率大于2 W。同时，SDRWS的电子注通道半径为0.09 mm，相对较大，降低了返波管的制造难度。

摘要:基于电偶极共振设计了一种工作在W波段、对极化不敏感的宽带吸收超材料。宽带吸波超材料基于不同尺寸铜箔排列构成的周期阵列，在结构上高度对称。通过时域有限差分算法，对超材料在W波段的吸收性能进行仿真，通过电场和电荷分布探讨了导致共振吸收的物理机制。最后，利用印制电路板工艺加工实现了设计的超材料结构，并给出关于吸收性能的仿真与实验结果的对比。实验结果表明，超材料在W波段平均吸收率达到84.7%，与仿真结果接近。

摘要:设计了一种在太赫兹波段下的四谐振环偶极子超表面结构，超表面的单元结构由一对反向的非对称开口谐振环(ASRR)及基底介质组成。在其谐振谱中观察到1个典型的类电磁诱导透明(EIT)现象。利用法诺(Fano)谐振模型对这种电磁诱导透明谐振谱进行拟合，良好的拟合结果揭示了不同谐振模式之间的耦合作用。此外，研究发现谐振的电磁特性对金属谐振环的开口间距非常敏感，开口间距的改变带来了谐振的频移和Q值的变化。该多谐振环偶极子超表面不仅为实现EIT效应提供了有效途径，而且有利于开发更多的太赫兹功能器件。

摘要:目前提出的频谱占用模型能够在时域上描述和重现基本的统计特征，如传统的地面移动通信的频谱占用/空闲周期长度可以用经典的广义帕累托(GP)分布、指数分布等分布来拟合。然而在某些复杂的如卫星链路频谱占用场景中，传统的参数估计分布无法给出良好的拟合。为此提出了用核密度估计(KDE)的方法来进行概率密度分布的拟合，在此基础上，分别采用差分整合移动平均自回归模型(ARIMA)和模糊神经网络对频谱占用模型的时间序列进行预测并进行对比。结论表明，核密度估计的使用可以更加准确地描述并再现卫星下行链路所使用S频段的占用时间序列的统计特征，而模糊神经网络的预测比ARIMA模型预测更加精确。

摘要:基于板载惯导模块的高精确度接收机提供的定位信息和姿态信息，通过旋转坐标系的方法，推导出地理坐标系下天线对星角度，并对现有的天线对星数学模型进行改进，引入地球卯酉圈曲率半径和天线高度，提高了地理坐标系下天线指向角度的精确度。另外，引入姿态信息，建立载体坐标系下天线对星角度模型，减少载体姿态变化带来的影响。最后通过仿真实验表明，改进的算法在一定程度上提高了对星角度的精确度。

摘要:为了实现火箭遥测图像的高效处理，优化火箭遥测图像的编码流程，提出了一种基于小波变换的火箭遥测图像编码新方法。在图像小波变换的基础上，以空间方向树为编码单位，采用改进的分层树集合分割(SPIHT)算法实现图像重要小波系数的比特平面编码，并采用联合码率优化截取方法，优先截取和传输重要比特平面的遥测图像数据。通过系统测试，结果表明：与传统的火箭遥测图像编码方法相比，新的遥测图像编码方法具有丢帧率低、重构图像质量好、编码效率高等优点，满足运载火箭遥测图像处理和传输的工程需求。

摘要:分布式相参雷达(DCAR)是目前国内外雷达领域的重要研究方向，精确的参数估计是实现其良好相参性能的前提和核心。基于动目标模型，提出一种基于多脉冲积累的相参参数估计方法。该方法通过对多脉冲信号进行快、慢时间匹配滤波处理，实现多脉冲相参积累；再利用互相关法进行相参参数估计。仿真分析对比了不同脉冲个数和不同输入信噪比下的参数估计性能和相参性能，仿真结果表明，该方法具有可行性，且可以有效提高低信噪比情况下的参数估计性能和相参性能。

摘要:在传统量子相位跟踪方法中，通常对输出结果进行线性化处理，这对本振相位和信号相位有严格的限制要求，且并不适用于如干涉法测角等导航系统。为此，本文将零拍输出形式进行等价变换，设计了一种最大似然估计迭代算法，实现了相干态相位跟踪。与传统线性化的量子相位跟踪方法相比，避免引入线性化误差，更加适用于导航系统中信号相位跟踪；通过计算Fisher信息矩阵，证明此方法在理论上能够达到量子克拉美－罗下界，具有最优估计性能。

摘要:提出一种应用于5G的紧凑型阵列天线，由4个天线单元相互正交放置，通过在天线单元之间的上下两个平面分别添加4个二分之一波长的微带线，提高了天线单元间的隔离度。利用高频电磁仿真软件，对所提天线单元及阵列结构进行分析。实验结果表明，阵列天线的工作频段分别为2.72~3.92 GHz和4.74~5.42 GHz，在工作频段内各天线单元间的隔离度均低于-20 dB，完全覆盖5G所需的3.3~3.6 GHz和4.8~5.0 GHz两个工作频段。该阵列天线结构紧凑，体积仅为68.5 mm×68.5 mm×1.524 mm，能够被5G的小型化便携设备所应用。

摘要:为解决传统频谱分析系统存在测试速度慢、对瞬态信号侦测分析不精确、实时性差的问题，提出了频率模板触发技术结合可重构计算，实现系统的超高速数据捕获、侦测与分析。频谱显示采用数字荧光显示技术，信号频谱展现更加实时、直观、精确。实测结果表明：该系统在可接受的性能损失范围内，提高了对信号的分析精确度。可重构计算使系统运行更高效，降低了传统频谱分析方法的能量消耗，使系统在大带宽情况下仍可实现对瞬态信号和复杂信号的实时精准分析。

摘要:为进一步提升毫米波折叠波导行波管的输出功率，通过整体加工的工艺方法，将折叠波导慢波结构和周期永磁聚焦系统在母材上同时加工，形成一种集成极靴结构。基于圆形注电子光学系统，设计了E波段折叠波导行波管的集成极靴结构。利用三维电磁场模拟软件(CST)的微波工作室，设计并模拟了慢波结构的冷特性参数，并根据慢波结构尺寸设计周期永磁聚焦系统。通过电磁工作环境仿真软件(OPERA)对磁场进行仿真验证，最终整管粒子数值模拟(PIC)计算结果表明，在61~71 GHz频带内可获得大于1 kW的饱和输出功率。该集成极靴结构在提供强轴向磁场的同时，具有结构紧凑、散热性好等优点。

摘要:基于奇偶模理论，通过多向馈电耦合的方式，在十字形双频带通滤波器(DBPF)的基础上，研究并设计了一种十字形枝节折叠的双馈线三通带通滤波器(TBPF)模型。结构分析表明，该模型具有三频中心频率灵活独立可调，结构易级联，小型化和频率设计参量少的特点。仿真结果表明，增加的馈电方向激励起滤波器的第三通带，设计的TBPF在5G通信的中低频段和室内WiFi低频段具有良好的特性。文献比较显示，提出采用的多向馈电设计方法，减少了谐振器结构复杂度和频率设计参数个数，同时，该法对基础谐振器通带频段的增加有一定启示意义。

摘要:针对毫米波系统在二维横断面成像时，空间频率间隔上非均匀性影响成像精确度问题，提出基于截断正弦基数(sinc)函数的插值优化算法。算法取sinc函数为卷积核，对数据进行插值，相较细胞元插值法，得到的散射插值幅值更接近实际值，成像精确度更高。在此基础上，由于sinc插值需要无穷项求和，所需计算的数据量巨大，因此对插值求和项进行截断处理，对不同截断点数所成横断面像作比较，进一步优化成像质量。仿真结果验证了算法的可行性和精确性。

摘要:设计了一种基于六端口网络的电路拓扑结构，可用来有效地抑制泄漏信号。该六端口网络主要由3个3 dB定向耦合器和一个不等分功分器组成。在与接收天线信号对应的2个输出端口，发射天线的泄漏信号经过移相后等幅且反向，使泄漏信号相互抵消，从而显著改善雷达网络收发天线之间的隔离性能。为验证该泄漏对消技术，设计并仿真验证了一种工作于22~26 GHz的电路拓扑结构。在工作频段上，该泄漏对消电路的隔离度小于-29.5 dB，并于中心频率处达到-44 dB的最大衰减。仿真结果证明，该电路可以有效提高单天线收发系统的隔离度，改善发射端到接收端的信号泄漏问题。

摘要:为获得天馈系统附近给定设备内部可能引起的电磁干扰的估计值，从而优化天馈系统的设计参数，采用COMSOL中的磁场模块，模拟完整天馈子系统在受到外部电磁场作用而激发出的电场强度和电流密度。模型空间采用无限元域截断，感应电流主要分布在天馈子系统固体的内外表面，其值一般在650 A/mm2左右，天馈子系统固体内部的感应电流小于6 A/mm2。对于壁面较薄的区域，固体内部的感应电流亦较大。仿真结果表明，天馈子系统对于外界辐射电磁源的偶合电磁效应主要集中在固体部分的表面，从而引起信号的改变，对误码率的作用较大。

摘要:为降低图像伪造算法的错误检测率和漏检测率，利用互相关函数(CCF)，设计了基于圆域分割耦合最优相关法则的图像复制-粘贴篡改检测算法。引入FAST算子，计算像素点及其邻点的灰度值，准确提取图像特征点，并利用特征点对应的直方图信息求取其主方向；同时，在该方向上建立特征点的邻域圆，对该圆域进行分割，计算每个分割区域的梯度特征，获取相应的特征向量；利用互相关函数对特征点间的相关程度进行计算，构建最优相关法则，完成特征匹配。利用匹配特征点的特征向量，计算特征点间的欧氏距离，对特征点进行集群，定位复制-粘贴篡改内容，实现伪造检测。实验结果表明：相对已有的伪造检测技术，所提算法具备更高的检测准确率，且对旋转、缩放等内容修改表现出更高的鲁棒性。

摘要:从图像复杂度的角度，提出一种一维对象复杂度的灰度图像分割算法。用阈值将灰度图像分为背景与目标2类，统计其对应直方图与总像素个数，并计算对象复杂度；依据图像复杂度分割准则算法公式，遍历每一灰度级对应的图像复杂度值，选取图像复杂度值最小对应的灰度值为最佳分割阈值。仿真实验结果表明，与经典Otsu算法、信息最大熵算法和最小交叉熵算法相比，本文算法速度快，稳定性和效率最好，是一种通用有效的图像分割算法。

摘要:为降低商标检索算法的误检率，提出一种结合Zernike矩(ZM)和尺度不变特征变换(SIFT)的商标检索算法，该算法由离线数据库构建和在线检索组成。分别从查询图像中提取ZM和SIFT特征；根据查询图像的特征集与数据库中存储的图像的特征集之间的ZM特征进行相似度度量，形成候选商标集；最后，利用SIFT特征对查询图像与候选图像精准检测，对相似距离进行排序，将结果返回给用户。实验结果表明：与当前流行的商标检索算法相比，该算法具备更好的检索性能，在缩放、平移、模糊、透视、斜切、扭曲等变换干扰下，仍呈现出更理想的Precision- Recall曲线以及F值。

摘要:为克服当前较多遥感图像融合方法存在间断以及吉布斯现象，本文利用像素点间灰度以及梯度信息，设计了一种采用非下采样Shearlet变换(NSST)耦合细节强化因子的图像融合方法。将多光谱(MS)图像经过强度-色调-饱和度(IHS)变换，分离出强度成分。随后，借助 变换处理强度成分与全色(PAN)图像，获取对应的高频和低频系数。以强度成分对应的低频系数为依据，通过图像的空间频率特性计算加权系数，将PAN图像的低频系数植入到强度(I)成分对应的低频系数中，融合低频系数。采用像素点间灰度以及梯度信息，构造细节强化因子，融合高频系数。最后，采用IHS和NSST反变换重构这些融合系数，获取融合结果。实验结果显示：较当前融合技术，所提算法拥有更为理想的融合效果，具有更高的互信息值和更低的光谱偏差度值。

摘要:为提高图像在数据集中的检索准确度，设计了基于加权距离与多元极谐变换的图像检索算法。在查询图像的色调－饱和度－亮度(HSV)空间内，提取其颜色特征；并引入贝塞尔K分布与非下采样Shearlet变换(NSST)方法得到查询图像的纹理特征，改善其对模糊与亮度变换等操作的稳健性；借助四元极谐变换(QPHT)机制，将图像的QPHT模系数视为形状特征，提高对噪声与几何变换的鲁棒性。通过融合这3种特征，分别计算查询图像与数据库图像之间对应的特征距离，并赋予三者对应的权重，以测量两幅图像之间的相似度，从而准确输出检索结果。测试数据显示，与当前基于内容的图像检索技术相比，所提算法具备更高的检索准确度和鲁棒性，在多种几何变换攻击下，仍可以准确检索出目标。

摘要:根据三维视景仿真场景实时性要求高的特点，对三维模型的建模及优化提出了更高要求。综合利用Multigen Creator和Terra Vista等软件，以“MQ-1捕食者”无人机为例，在虚拟现实技术的基础上，利用构造无人机模型过程中的自由度(DOF)控制技术、模型数据库优化技术和纹理映射技术等关键技术来实现对无人机动态实体模型的构建和任务飞行的模拟。对以无人机为主体的虚拟环境视景仿真建模关键技术进行研究，实现对无人机等视景仿真模型的构建、虚拟环境的建模，生成高效、优化的模型，为后续实时仿真应用以及在三维模型的优化以及地形、影像和地理信息系统(GIS)数据的相互精确匹配上，打下坚实基础。

摘要:针对基于无线传感网络(WSN)的关键基础设施安全监测问题，提出一种基于数据融合阶段的自适应入侵检测算法。该算法以基于权重的簇化网络结构为基础，利用异常检测子系统和误用检测子系统分别检测已知攻击和未知攻击，然后通过跟踪2个子系统接收操作特征(ROC)和奖惩机制，自动调整转发至2个子系统的融合数据比例，即可实现在数据融合阶段对关键基础设施的自适应入侵检测。仿真分析表明：该算法的准确率和检测率高达99.6%和94.9%以上，与其他经典入侵检测系统相比，可分别至少提高0.5%和10.2%左右。

摘要:针对传统跨域密钥协商协议安全性不足问题，提出一种新的跨域量子密钥协商协议。在无证书密钥协商体系下，采用量子密钥协商与经典密码算法结合的方案，提高了协议适应现有通信网络架构的能力。密钥协商过程使用三粒子量子隐形传态，利用量子态不可克隆定理保障协商过程中密钥的安全性。与其他方案相比，本协议具有较高的量子比特效率，并且可以抵抗中间人攻击、重放攻击等多种内部和外部攻击手段。

摘要:为了改善无线传感网(WSN)的数据传输汇聚能力，提出了基于稀疏密集阵传输机制的WSN数据传输汇聚算法。引入核生成函数，设计了一种新的传输矩阵，将簇头节点与sink节点之间连通程度及负载程度进行量化，以提升簇头节点传输效果的评估能力；采用特征向量按列排序并结合卷积算法降低簇头节点传输值，以有效减少簇头节点负载；采用树分解模式搜寻可用哈密尔顿回路，构建了基于路径分解优化机制的汇聚稳定方法；通过使用哈密尔顿寻址来优化叶子节点与根节点之间的数据链路，以增强簇头节点覆盖能力与提高数据传输过程的稳定性能。仿真实验表明，与当前常用的基于阈值筛选模糊分簇的WSN数据稳定汇聚算法和面向医疗应用的无线传感器网络多径数据传输方法相比，所提算法具有更为集中的传输报文集中度，以及更高的传输链路抖动控制能力和网络汇聚带宽。

摘要:在下行云接入网络(C-RANs)中，核心网络内基站处理单元(BBU)通过前向回传线路向远端无线电头端(RRH)传输数据，然后RRHs通过无线接入链路转发数据。目前，C-RANs的下行链路的能效是C-RANs的研究热点。为此，对C-RANs下行链路能效进行研究，其目的在于最大下行链路的能效。通过对联合用户分配(UA)、RRH激活、数据率分配和信号预编码约束，建立能效最大化表述式，再利用基于逐次凸二次规划的迭代算法求解混合整数非线性问题。仿真结果表明，提出的联合优化设计提高了C-RANs的能效。

摘要:模型驱动开发逐渐应用于嵌入式系统的软件设计，在软件设计阶段重点关注的是软件的架构模型和详细功能模型。用于嵌入式系统软件建模的语言和工具很多，其中结构分析与设计语言(AADL)模型可以构建嵌入式软件的架构，高安全性应用开发环境(SCADE)模型可以描述嵌入式软件的逻辑功能，将两者统一使用可以满足嵌入式软件概要设计和详细设计的建模需求。针对某飞行器控制系统，本文分别使用AADL和SCADE对飞行器控制系统软件架构和功能进行建模，利用KCG工具从SCADE模型自动生成C代码，通过手工代码和自动生成代码的集成完成控制系统部分软件设计。实际应用表明，采用AADL和SCADE相结合的建模方法适用于模型驱动开发在嵌入式软件设计中应用。

摘要:为了实现缺陷圆圆心与半径参数的检测，本文提出一种基于随机抽样与投票策略的检测方法。通过在目标轮廓上随机提取三点并由此获得任意两条弦，计算它们各自对应的垂直平分线的交点。重复上述过程可得到若干候选圆心坐标，应用投票策略检测出频数最高的坐标值，得到理想圆心。在此基础上再根据投票策略获取半径参数。仿真和实验结果表明，本文方法适应性强，鲁棒性好，可应用于不同类型缺陷圆检测；其检测结果准确可靠，易于实现，可以满足工程应用需求。

摘要:旅游业和网络时代高速发展，导致旅游信息过载问题日益严重，旅游推荐方法对解决信息过载问题十分重要。传统推荐算法只针对用户和项目之间的评分和基本属性计算相似度进行推荐，但行为需求及具有游客情感因素的评论却被忽视。本文利用卷积神经网络(CNN)对文本评论特征提取进行情感分类，用皮尔逊相似度公式计算相似的用户群体，用平均绝对误差(MAE)对结果误差进行评价。与传统的协同过滤方法进行对比，本文提出的模型能有效降低预测误差。

摘要:由于无线传感器网络连通性不合理，导致计算待测节点与已知节点间距离时存在误差。为此，提出一种改进的人工免疫算法(AIA)优化DV-Hop未知节点坐标。首先对原平均跳距加权，其次利用网络中信标节点间距离产生的偏差构造跳距校正值得到最终的全网平均跳距。最后在计算待测节点坐标时引入AIA，针对AIA易陷入局部最优以及收敛速度过慢的问题，在局部搜索过程中采用高斯变异方法对AIA进行改进，扩大搜索范围，得到优化的待测节点坐标。经Matlab仿真证明，与原DV-Hop算法相比，改进后的算法在节点总数、信标节点比例以及通信半径三方面平均定位误差降低了近15%左右，具有较高的定位精度和较好的定位稳定性，同时也改善了算法的收敛性。

摘要:电压模式Buck-Boost变换器是一个典型的非最小相位系统。根据DC-DC Buck-Boost变换器的工作特性，运用状态空间平均法建立其小信号模型，据此设计PI控制器参数。Buck-Boost变换器是一个时变的非线性系统，传统PI控制难以达到最优的控制效果，由此采用模糊PI控制来规避PI控制的弊端。针对模糊PI控制在被控量变化较大时，控制精确度变差的问题，设计了模糊论域自适应伸缩变化的变论域模糊PI控制器，对Buck-Boost电路进行控制。通过Matlab/Simulink环境仿真，实验结果表明，变论域模糊PI控制具有更好的动态控制性能。

摘要:随着相控阵雷达技术的发展，射频前端作为T/R组件的核心器件，向高性能、高可靠、多功能、小型化及低成本趋势不断发展。本文使用GaN功率器件和微组装技术，结合几种关键器件小型化设计的方法，设计了S波段小型化射频前端。在6~8 dBm输入的条件下，发射通道输出功率达到200 W，效率达到50%以上；接收通道可实现30 dB的增益和1.5 dB噪声系数的设计指标。该技术已广泛用在射频相关产品中。

摘要:高功率电脉冲装置常使用电容分压器监测其电压值。电容分压器的幅度线性度表征了分压器在大电压与小电压下分压比的一致程度。线性度的好坏直接关系到监测的电压值的准确程度。本文对陶瓷电容分压器进行原理分析，并通过仿真软件在脉宽为200 ns的矩形脉冲高压源(500 V~4 kV)与半高宽约为10 μs的冲击高压源(10~100 kV)下分别对陶瓷电容分压器的性能进行仿真，并设计加工。之后分别采用两种高压源对分压器进行实验研究，研究显示，陶瓷电容分压器的幅度线性度在500 V~100 kV之内为1.5%，线性度较好，可以将小信号下校准的分压比用于大信号的测量中。

摘要:瞬时剂量率辐射效应模拟测试存在着试验资源有限、环境电磁干扰强、重复性不高等不利因素。本文开发了瞬时剂量率效应脉冲激光模拟测试技术，以1 064 nm激光构建完整精细的剂量率效应地面模拟测试系统。利用此系统开展了不同工艺节点、不同沟道类型、不同衬底形式的瞬时剂量率效应实验研究。仿真实验结果表明相同条件下，体硅器件光电流比绝缘衬底上的硅(SOI)器件大10倍以上，光电流受源漏电压影响也大于SOI器件。