Abstract:

相对于传统低频段雷达的传统正侧视成像方式，机载太赫兹合成孔径雷达(SAR)的大前斜视成像能够充分发挥其高分辨与高帧率的优势，对前斜方区域进行高清动态成像，极大扩展了平台的动态感知范围。在正侧视成像模式下，太赫兹SAR能够利用较小的孔径形成较大的多普勒带宽，成像相对简单。但在大前斜视模式下，孔径的增加以及具有空变性的距离徙动将大幅提高运动补偿的难度。对此，本文开展了太赫兹大前斜视成像技术研究，利用系统与回波联合估计的方法实现高精度运动参数估计与运动补偿，基于机载太赫兹雷达实测数据，在70°斜视角下获得了优于0.2 m分辨率的高质量成像结果。相比于传统成像方法，本文所述成像算法的分辨率显著提高，峰值旁瓣比(PSLR)降低了16.53 dB，图像熵降低了39.9%。

Abstract:

目标检测技术通过实时定位和准确分类关键目标，显著提升智能系统决策效率，在交通监控、工业质检、医疗影像分析等领域发挥着至关重要的作用。基于异源图像融合的目标检测技术通过整合合成孔径雷达(SAR)、红外与可见光等多模态数据，为目标检测提供更全面、鲁棒的特征表达，检测性能优于单模态方法。本文围绕目标检测任务，系统调研了异源图像融合策略及其适配不同检测框架的技术路线。首先，介绍了点级、区域级、特征级和多层次级的异源图像融合策略，并对其技术特点进行分析。其次，分析了基于异源图像融合的目标检测技术在单阶段与两阶段检测框架中的应用流程，以及两种框架的技术优势与局限性。再次，探讨并总结了能够同时优化融合任务与检测任务的先进方法。最后，介绍了基于异源图像融合的目标检测技术常用的数据集与评估指标，并展望了该技术在智能交通、工业检测、智慧医疗等领域的应用前景。

Abstract:

为快速获取目标位置信息，实现飞行平台前下视场景下对目标的高精度成像探测，本文基于均匀线阵模式下的前下视三维成像模型，提出了一种太赫兹波段适用于俯冲场景的合成孔径雷达(SAR)实时成像算法。该算法通过合理近似来简化信号处理，降低算法复杂度，从而实现三维场景快速重建。通过仿真平台对算法可行性进行验证，并将算法映射到高速并行的现场可编程门阵列(FPGA)硬件架构。将FPGA处理结果与仿真结果进行比对，进一步验证了算法在实际硬件系统中的可行性和实时性。

Abstract:

基于YOLOV8开发了一种专门针对于合成孔径雷达(SAR)图像内小目标检测的算法SAR-YOLO。在原生YOLOV8结构内引入空间多尺度特征提取模块(PMSFA)、高效多尺度特征融合模块(FPSConv)与轻量化共享卷积检测头(LSDECD)。通过自建的SAR图像小目标检测数据集与公开数据集对所提算法进行验证，消融实验表明所引入的3个模块的有效性；同时通过对比实验表明，所提出的SAR-YOLO算法相比于其他的目标检测算法，能够显著提升小目标检测的准确度：关键指标mAP50提升了11.93%，单帧图像检测时间降至18 ms。所提算法为SAR图像的小目标检测提供了一种鲁棒性强、准确率高、实时性好的检测框架。

Abstract:

针对合成孔径雷达(SAR)与光学图像因成像机理、噪声特性和纹理差异导致的跨模态配准难题，特别是低纹理SAR图像特征提取困难、域差异大以及现有方法计算开销高等问题，提出一种基于快速图像特征匹配(XFeat)网络的改进算法EnhancedXFeat。该算法通过倍增主干网络关键模块通道数增强浅层细节保留和深层语义区分能力，引入跨模态双分支结构独立处理模态特异性特征，并两次应用双注意力机制有效解决域差异问题，提升对低纹理图像的特征提取与融合效果。在自建数据集上的对比实验结果表明，EnhancedXFeat的平均检测特征点数达37.0个，远高于尺度不变特征变换(SIFT)的4.3、定向FAST和旋转BRIEF(ORB)的6.2和SAR与光学配准网络(OSMNet)的17.9；匹配正确率达88.1%，显著优于SIFT的9.2%、ORB的12.7%、OSMNet的68.0%和视觉几何组16(VGG-16)的68.7%；同时单次运算时间控制在0.801 2 s，在精度和效率上实现了良好平衡。EnhancedXFeat算法有效提升了SAR与光学图像配准的精度和鲁棒性，其轻量化架构为资源受限环境下的多源遥感图像配准应用提供了高效可靠的解决方案。

Abstract:

太赫兹频段(0.1~10 THz)因其大带宽、高速率传输特性，成为未来无线通信的关键技术方向。本文基于全电子学方案设计并实现了300 GHz太赫兹无线通信系统，相较于光子辅助方案，该系统具有结构简单、复杂度低的优势。通过搭建实验平台，完成了50 m的无线传输测试。实验在1D-CNN网络中加入残差块，能够有效避免梯度消失，提升信号均衡效果。重点分析了传输速率和不同神经网络信号恢复方案对系统性能的影响，同时讨论了1D-CNN神经元数量和隐藏层深度与传输性能的关系。所提1D-CNN信号恢复方法有效补偿了系统中的非线性效应，将系统误码率由4.6×10^-3降低至1.4×10^-3。

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半导体产业作为信息技术的基石，其核心工艺之一是对本征半导体晶圆表面进行掺杂，以制备出高性能的半导体光电子器件和集成电路。为提升生产效率并确保器件质量，亟需开发一种快捷、非接触且无损伤的掺杂层厚度及掺杂浓度参数的提取技术。本文提出一种利用法布里-珀罗谐振光谱计算半导体晶圆掺杂层厚度和掺杂浓度的方法，该方法基于电磁波散射矩阵理论，对半导体晶圆的太赫兹透射、反射和吸收光谱进行高效数值计算。通过构建掺杂层厚度和掺杂浓度与法布里-珀罗谐振光谱之间的关联模型，为拟合实验光谱、高精度提取掺杂参数提供了理论基础。该方法有望为半导体制造领域的质量控制和工艺优化提供一种高效、无损的检测手段。

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为满足卫星通信接收终端小型化、低剖面、极化可切换、宽角扫描等需求，设计了一款新型K频段天线阵列。磁电偶极子单元利用双线极化合成可切换的圆极化，并通过构建双层贴片、均匀分布的金属接地通孔和“П”型正交接地的馈电结构，实现了20%的相对带宽、小于-22 dB的隔离度。天线单元在整个频带内保持稳定的宽波束方向图，轴比在±65°波束范围内小于3 dB。利用上述天线单元结合多级顺序旋转馈电技术组成一个8×8的天线阵列，仿真表明，在±60°的扫描范围内，K频段阵列增益优于17.8 dBic，轴比小于3.6 dB，具有良好的圆极化波束扫描性能。该天线阵列结构紧凑，重量轻便，适用于移动场景的毫米波卫星通信接收终端。

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基于0.25 μm SiC衬底的GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺平台，借助热电联合设计与微波器件电路仿真手段，设计了一款紧凑型、大功率、高效率的微波单片集成电路(MMIC)功率放大器(PA)。根据输出功率要求和负载牵引特性，确定各级晶体管的尺寸及其最佳阻抗；根据电路增益要求，确定采用三级放大级联，且前级、驱动级和末级的总栅宽比为1:3.6:16；通过热电联合设计优化了管芯的排布方式，减小了热耦合效应，提升电路的散热能力；使用电磁场寄生参数提取技术，实现紧凑的电路版图设计，芯片尺寸为2.7 mm×5.6 mm。测试结果表明，该功率放大器在14~18 GHz频段内的饱和输出功率大于46.5 dBm，功率附加效率(PAE)大于42%，饱和功率增益大于26.5 dB。由于其具有优异的电学性能，可广泛用于通信和电子对抗领域。

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为解决传统无源互调(PIM)测试系统中近场耦合效率不足的问题，设计并实现了一种适用于2.6 GHz频段的紧凑型无源互调近场耦合测试板。该测试板采用基片集成波导(SIW)结构，并创新性地集成了可调矩形槽设计，通过优化槽体尺寸适配不同被测材料，显著提升近场测试强度。测试板在保证射频电性能稳定的前提下，实现了-170 dBc的高测试灵敏度，测量偏差控制在3 dB内。实验结果表明，该设计紧凑型结构特别适用于常见微型导电材料的无源互调特性评估，具有优异的测试重复性和稳定性，为材料级PIM性能研究提供了一种有效的测试手段，在移动通信器件和材料的无源互调分析领域具有重要的应用价值。

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针对异构无线网络中频谱资源争用问题，提出一种基于优先级机制的频谱干扰分析与自适应优化方法。构建了考虑时空特性的双层异构通信系统模型，建立了融合时频重叠与信干比(SIR)评估的干扰量化机制，提出了考虑设备优先级的加权干扰评价模型。在此基础上，设计了参数自适应粒子群优化(PSO)算法实现频谱资源的动态优化分配。仿真结果表明，所提方法在保障高优先级设备通信质量的同时，将系统总体干扰程度平均降低63.3%，特别是对严重干扰的抑制效果达到81.4%。与现有方法相比，所提方法在干扰抑制与计算效率方面均有明显优势，为复杂电磁环境下的频谱管理提供了新的技术方案。

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现有的航迹关联模型多用于特定场景下的目标关联任务，当目标机动样式多变或数量浮动较大时，容易出现关联准确率下降或大范围漏检情况。本文针对多目标场景下对航迹目标属性实时感知的需求，设计了基于多场景阈值切换的航迹关联模型，分析各类航迹关联算法的适用场景与局限性。仿真验证各类航迹关联算法在不同场景密度以及噪声环境下的优势性能区间，确定环境阈值，在实际使用中根据当前环境参数切换性能更好的航迹关联模型，实现更准确、高效的目标属性划分。实验结果表明：采用阈值切换的航迹关联模型综合关联正确率达98.16%，50目标下关联处理时长保持1 s以内，综合漏检率低于17%。

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为缓解超高声速飞行器遭遇等离子体引起通信中断的难题，提出基于信道预测的信道均衡方法。通过研究反射信号和透射信号的相关性，建立透射信号与反射信号的关系；利用反射信号实时预测等离子体信道参数，并根据预测结果做出相应的自适应调整策略，抵消等离子体寄生调制效应的影响。等离子体引起的相移会导致调相信号星座图的特殊旋转，但不会对调频信号的主频范围产生较大的影响，且调频信号采用非相干解调可忽略相位的影响，因此调频信号受到等离子体的影响更小。本文在调频(FM)体制下，利用反射信号实时预测等离子体信道特性，并在发送端调制阶段通过自适应功率放大器实时补偿等离子体寄生调制效应给传输信号造成的衰减。仿真结果表明，相比非自适应调制方式，采取自适应调制补偿信道影响的算法可有效改善误码性能。

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选择有效的方案实现智能电网中的双向实时通信至关重要，电力线载波(PLC)技术提供了一种适合中国国情的低成本解决方案。介绍了OFDM PLC调制技术的优势，通过分析低压电力线通信信道输入阻抗，建立了低压电力线载波模块系统模型。并在关于电力线信道的研究基础上，设计了基于低压电力线的高速载波模块。测试结果表明，该载波模块设计方案具有较高的接收灵敏度和抗噪声能力。

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随着互联网的应用发展，用户对带宽的需求日益增大。同时，伴随着宽带接入技术的发展，终端可以同时具有多条网络链接，然而传统传输控制协议(TCP)采取单路通信，因而造成资源浪费。为此，IETF专门提出了多路径TCP(MPTCP)来实现TCP的多路传输，从而提高链路利用率和协议鲁棒性。本文对国内外MPTCP的最新研究成果进行了总结，包括MPTCP的体系结构、路由和拥塞控制等内容，可为国内研究者进一步深入研究提供参考。

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针对传统测量方法和测量仪器无法准确测量失真正弦波或非正弦信号有效值的问题，提出利用美国AD公司的真有效值检测单块集成电路AD536A测量任意高频信号真有效值的方法。从理论上说明平均值测量法测量的有效值与真有效值的区别，分析了当前有效值测量方法的缺点，设计了真有效值检测电路。实验表明，该测量方法和检测电路能实现对任意高频信号真有效值的测量。

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太赫兹光电子学的兴起推动了太赫兹波产生、传输和探测3方面理论和器件的快速发展。通过调控亚波长金属结构与太赫兹波相互作用的特异光学响应，太赫兹超材料和超表面器件已在太赫兹光束整形、导波和调制方面显示了巨大的潜力和优势，并可能推动太赫兹光源和探测器的发展。进一步发展和丰富太赫兹超材料和超表面器件，也将对太赫兹波在传感、通信和雷达等应用方面产生有益影响。本文综述了首都师范大学超材料与器件课题组近年来在太赫兹波段开展的基于超材料和超表面材料的光谱调制器件、光场调制衍射光学元件和主动光学元件的工作，介绍了超材料与器件的基本物理理论以及相应的实验研究成果，希望能够推动超材料与超表面太赫兹调制器件的发展与应用。

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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。

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针对微应变片的高精密度、高线性度、高稳定度及较高增益的测量要求，采用仪用放大器AD625为核心器件，通过将精密匹配的电阻对安装于器件的恒温位置的巧妙设计，尽可能地消除电路中存在的共模电压，由于电路布局使匹配电阻的温度变化基本一致，也极大地降低了温度漂移的影响，从而获得了一种适用于微应变计测量的高性能差动放大电路，其增益的线性度达到约0.01%的水平，共模抑止比达到129 dB。

Abstract:

介绍了太赫兹频段引信天线的优缺点与背景需求。为实现太赫兹频段引信天线工程应用，分析了介质透镜天线在太赫兹频段的工作原理及应用特点，采用H面喇叭嵌装介质透镜天线形成太赫兹频段引信天线，可以有效缩短H面喇叭天线的纵向尺寸。并利用透镜的偏焦技术形成不同波束倾角的引信天线，对不同波束倾角的太赫兹引信天线进行了仿真计算，仿真计算结果验证了该技术方案的可行性。

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因对半导体器件进行安全、快捷、无损伤的辐射效应研究及验证的迫切需求，激光模拟辐射电离效应方法应运而生，并得到了国外科研界的推动和认可。相比于大型地面辐射模拟装置，激光模拟方法具有许多独特优势，可为深入认识半导体器件辐射效应，开展有针对性的抗辐射加固设计提供重要的补充手段，其研究在理论和应用方面均具有重要意义。本文简要叙述了γ射线、激光与半导体器件相互作用产生电离效应的主要机理，归纳了激光模拟的物理基础和主要特点，总结了国内外发展的情况，深入分析了当前研究存在的问题，并提出了开展研究可以采取的手段和方法。最后展望了未来值得进一步探索的研究内容和方向。

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超宽频带传输在短距离内(通常10 m范围内)利用自身的带宽优势，可以通过较低的能量(功率谱密度小于-41.3 dBm/MHz)和较大带宽(超过500 MHz)进行高速通信(100 Mb/s以上，理论上可以达到1 Gb/s)。超宽频带通信技术与多入多出技术的结合还可以进一步增加通信容量。作为超宽带通信应用中重要的一环，超宽频带天线的优化设计显得尤为重要。超宽频带天线为带宽超过500 MHz或相对带宽大于20%的宽频天线。本通信选取最具代表性的Vivaldi天线为例，通过统计优化算法对多目标任务进行优化，得到130 mm ×100 mm尺寸天线的-10 dB带宽达2.4 GHz。该设计方法对宽频带、多参数天线设计有较好的借鉴。

Abstract:

针对ISO14443,ISO15693和Tag-it等多种协议，提出了一种新型的基于高级RISC微处理器(ARM)的射频识别系列通用射频卡读卡器的电路设计，并使用加密模块实现了在操作过程中对数据流的加密。介绍了系统组成、工作原理和工作流程，给出了加密电路和射频网络的详细硬件设计，对该设计结果进行了测试及分析，结果表明该电路能对有效范围内的多种类型的卡准确无误地读写和加密。

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伪码跟踪环的设计是实现非相干扩频接收机的关键环节。为了实现非相干扩频接收机的伪码跟踪，设计了能量归一化的延迟锁定跟踪环，给出了环路的实现结构及环路参数的计算方法。分析了非相干扩频的特点，指出环路设计的关键点，在此基础上阐述了码环鉴别器、环路滤波器、超前滞后码发生器的设计及实现方法，并给出一套具体的实现参数。Modelsim仿真结果及FPGA实测数据表明所设计的环路能对伪码进行精确跟踪。

Abstract:

作为一种快速精确进行超越函数运算的方法，坐标旋转数字计算(CORDIC)算法在现代工程实践中获得了广泛应用。本文简要介绍了该算法的基本原理，给出了具体的计算方法，并以双曲正余弦函数的求取为例，给出了CORDIC算法在FPGA中的实现方法，在集成综合环境(ISE)平台上进行了仿真。结果表明，由于采用了流水线结构，算法精度较高，实时性较好。另外，通过Matlab相应的算法进行了仿真，得出迭代次数和计算误差之间的关系曲线，有助于实际应用中选择迭代次数。

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TMS320DM642平台上实现TCP/IP通信，可为嵌入式多媒体系统的网络应用提供技术支持。分析TMS320DM642芯片功能和LWIP(轻量级网络协议)层次结构，通过LWIP的移植，实现TMS320DM642非NDK(网络开发者套件)解决方案的TCP/IP网络通信，实例验证了LWIP移植方法的有效性。

Abstract:

为了提高调制器的灵活性和可扩展性，设计了一个中心频率和符号速率可调，且支持多种调制体制的高速通用数字调制器方案，并能产生中频为80 MHz，带宽为7.936 5 MHz的正交相移键控(QPSK)信号和16QAM(正交幅度调制)信号。集中论述基于软件无线电的通用调制算法、符号映射原理和高速成形滤波模块的具体实现。测试结果表明，该方案开放性好，结构简单，体积小，具有一定的实用性和通用性。

Abstract:

高速数据采集系统是现代雷达信号处理不可缺少的重要组成部分。文章以宽带侦察接收机信号处理为应用背景，论述了一种基于带通采样的高速数据采集系统的设计方案。该方案以Xilinx公司Virtex-5系列FPGA为平台，控制高速模数转换器ADC08D1000，完成数据采样、传输、存储、信号处理功能，并选取高速FIFO作为存储设备，解决数据率转换问题。该系统实现了软件、硬件设计，测试结果验证了方案的可行性。

Abstract:

空间光调制技术广泛应用于阈值开关、高速光互连、光逻辑运算等领域，对光信号的实时快速寻址有极高的要求。与电寻址方式相比，光寻址采用并行寻址，速度快，分辨率高，具有更大的优势。但在实际应用中，如何实现快速稳定的光寻址成为空间光调制的关键。本文以ZnO薄膜作为光导层，构造光寻址液晶空间光调制器，更好地实现了对读出光光强和相位的二维空间分布的调制。

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针对传统的油田GIS系统存在的不足，包括客户机/服务器(C/S)模式运维不便，无法在线实时绘制兴趣点(POI)，不能根据区域进行分割定位等方面，提出了相应的解决方案，设计并实现了基于AJAX+JSON+HTML5组合技术的浏览器/服务器(B/S)架构油田信息查询系统。实验结果显示，POI实时绘制功能和区域分割功能提高了交互性，丰富了用户体验，满足油田应用的实际需求，为多元化网络服务的发展铺垫了道路。

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对于THz频段的检测器，当器件的尺寸远远小于检测信号的波长时，可以获得快速的响应速度，但耦合信号的能力会下降。为了提高检测器的信号耦合能力，需要借助天线收集信号。因此天线的性能直接决定着器件的响应频段及灵敏度等参数指标。六氮五铌(Nb5N6) 微测热辐射计太赫兹检测器采用平面集成天线的方式来耦合信号，平面天线通过微加工技术，经过光刻、剥离等过程，集成在基片上，Nb5N6置于平面天线的中心。针对0.32 THz的中心频率，尝试采用电容耦合信号的设计方法，提高了Nb5N6的信号耦合能力。

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为实现高频地波雷达中的多目标跟踪，有效利用多普勒量测改善系统性能，采用多假设数据关联算法的多目标跟踪系统，提出了多普勒速度优先的二重波门设置和基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的多假设算法。基于EKF的多假设算法，直接利用EKF过程中得到的参数更新观测向量方差，计算假设的概率，实现多假设数据关联。建立仿真场景，验证了二重波门设置能有效减少杂波干扰，并将基于EKF的多假设算法与独立假设下引入多普勒速度的关联算法比较，结果表明基于EKF的多假设算法在高频地波雷达这种较高杂波密度条件下效率更高，捕捉航迹和滤除虚假点迹的能力更强。

Abstract:

针对GMSK混合信号的单通道盲分离问题进行了研究。由于不能直接采用逐幸存路径处理(PSP)算法对GMSK混合信号进行分离，考虑对GMSK信号作线性近似处理，使得GMSK混合信号适用于PSP算法。该算法通过在符号序列和信道参数组成的联合空间进行最大似然估计，保留最优路径，输出符号对，从而获得分离信号。仿真结果表明，使用PSP算法对GMSK混合信号进行分离的误码率性能略优于粒子滤波算法误码率性能，但复杂度远低于粒子滤波算法。

Abstract:

针对汽车牌照的自动识别中倾斜问题，对Hough变换提出了新的用法。首先，根据灰度确定汽车图像中车牌的位置和范围，取出包含车牌的子图像；然后对子图像中的点作二级Hough变换算法，计算出子图像中主要直线的角度，该角度被认为是车牌的倾斜角度；最后，用插值旋转的方法进行校正。仿真实验验证了本文算法的有效性。

Abstract:

基于代理签名理论和前向安全签名理论，提出了一个前向安全的强代理签名方案，其安全性建立在求离散对数和模合数求平方根是困难的这两个假设的基础上。此方案同时对代理签名人和原始签名人的权益提供了保护，攻击者即使在第i时段入侵系统，也无法伪造第i时段之前的签名，因而具有较高执行效率和较强的安全性。

Abstract:

利用小波方法去噪,是小波分析应用于实际的重要方面。小波去噪的关键是如何选择阈值和如何利用阈值来处理小波系数,通过对几种去噪方法比对分析和基于MATLAB信号去噪的仿真试验,验证了小波去噪的优越性。通过对现场采集到的输油管线压力信号去噪处理,结果表明,该方法可以有效去除噪声。

Abstract:

从普遍接受的三个基本假设出发，讨论环境因子的定义和失效机理不变的约束条件，重点综述环境因子的研究现状和常用方法，并探讨引入反应论模型解决环境因子预测问题的可能途径。

Abstract:

从硬目标灵巧引信方案设计的角度出发，提出并分析了影响高G值加速度计所敏感的加速度值的几个关键因素：目标介质、着角、着速、加速度传感器安装位置、运载平台等对弹体倾彻性能的影响；在分析的基础上，对硬目标灵巧引信进行了初步的方案探讨；最后，给出了一设计实例。