宽带电磁图像卷积神经网络盲恢复方法研究

在利用抛物反射面对电磁干扰源成像过程中,由于系统衍射受限及成像频带较宽,导致干扰源成像模糊,分辨率低,难以分辨,不同频率不同区域干扰源所成图像分辨率不同,采用已有超分辨算法难以提高分辨率。为了实现宽带电磁图像的盲复原, 应用卷积神经网络的方法。网络训练是直接输入模糊图像,不假设任何特定的模糊和噪声模型情况下,重建出高质量图像。实验和仿真结果证明了卷积神经网络盲恢复方法在宽频带不同成像区域下表现了优于其他盲恢复算法的优势。     

高频波在IAR中传播的Doppler效应

根据高频波在电离层阿尔芬谐振器(IAR)中的传播特性，将普适的Doppler频移公式具体化，以此为出发点，深入分析了IAR中产生Doppler效应的多种原因，尤其是IAR中粒子漂移(包括电子和离子)对产生Doppler频移的影响，并计算了相应的频移大小。结果表明：在IAR中，高频波Doppler频移可以达到几十Hz，其中电子漂移运动和飞船运动引起的高频波Doppler频移占主要地位，反射波相位变化引起的频移在入射波的频率足够高时只有O．1Hz左右，可以忽略不计；这为高频波Doppler频移的实验观测结果提供了理论依据。     

一种电磁干扰源成像多分辨率分区算法北大核心CSCD

在利用抛物反射面对电磁干扰源成像过程中,由于系统衍射受限导致干扰源成像模糊,分辨率低,难以分辨,由于不同频率不同区域干扰源所成图像分辨率不同,具有分区域多分辨率的特征,采用已有超分辨算法难以提高分辨率。利用Mean Shift算法,在原有算法基础上改进使其能够适应多分辨率的电磁干扰源成像,在图像分割的基础上对多分辨率图像进行分块抽离,并采用基于L_R迭代的盲反卷积算法分别对各区域进行分辨率的提高,仿真结果表明算法能够适应对干扰源的多分辨率电磁成像并提高分辨率。     

变步长技术在电离层射线追踪中的应用

从射线的矢量微分方程出发,采用龙格－库塔方法求解射线参数方程,实现了电离层中的射线追踪。根据电子密度梯度的变化,相应地改变积分步长,即采取所谓的实时变步长技术,并以二维球面分层准抛物电子密度模型和赤道双峰模型为例,采用了变步长射线追踪技术,讨论了该方法在计算速度和精度方面对原有方法的改进,结果表明,采用变步长技术既能使计算快速进行,又保证了很好的精度。     

基于小波理论的地磁脉动信号的消噪处理

利用小波变换良好的时 -频局部化性质和多分辨率分析特性 ,将含噪地磁微脉动信号中的有用信号与噪声区分开来 ,通过对高频系数进行阈值化处理 ,再经小波重构后的信号 ,实现了对原磁微脉动信号的消噪 .结果表明 :选用适当的小波 ,采取合适的阈值选择规则和比例调整方式 ,可以很好地实现对地磁微脉动信号的消噪处理 .处理结果与传统分析方法比较 ,具有不可比拟的优越性 .     

大视场龙伯透镜电磁成像超分辨算法

现有的反射面电磁成像系统体积庞大,无法满足机载、车载、无人机等应用平台要求。针对此类问题,研究了龙伯透镜的结构特性和成像特性,设计了大视场龙伯透镜电磁成像系统,利用空不变成像特性进行超分辨图像处理,实现了快速、大视场、宽频带、高分辨电磁辐射源分布成像。计算了口径300 mm带球核分层龙伯透镜参数,仿真了4～18 GHz龙伯透镜焦弧面场强分布,验证了龙伯透镜空不变的成像特性及其超分辨算法的有效性。实验对比了抛物反射面电磁成像系统和本文龙伯透镜电磁成像系统的体积、成像范围、源数目和分辨率,结果证明了本文系统的优越性,同样分辨率下,达到了方位角及俯仰角均为40°的大视场范围。     

光频梳下变频信号光纤延时频率恢复方法

针对光频梳下变频信号接收过程中存在的频率信息丢失问题,提出了一种基于频率-相位映射的信号频率恢复方法,该方法使用可调光纤延迟线在两路光频梳变频链路之间产生一组固定已知的时延,时延在信号原始频率与下变频信号相位差之间建立映射关系,利用该映射关系可以从测得的相位差计算出信号的原始频率。分析了时延值等参数对频率恢复的影响,估计了该方法对相位测量不确定度的限值要求,最后给出了该方法具体实施方案中关键参数的设置策略。所有下变频信号的相位差可以通过快速傅里叶变换等数据处理一次性得出,因此该方法的时间代价和计算成本几乎不随着信号个数增加而增加。在不考虑下变频信号混叠的情况下,本文所提出的方法在理论上对处理信号的数量没有限制,因此相比于已有的光频梳下变频信号频率恢复方法,在多信号频率恢复方面更具有优势。     

铌酸锂光学电场传感器温度稳定性改善研究

铌酸锂晶体材料具有较高的电光系数和稳定的物理、化学性质,广泛应用在各种电场传感器中。但是,铌酸锂晶体折射率对温度较为敏感,在使用最大电光效应方向时,由于自然双折射的存在,晶体工作点随温度漂移,一方面导致传感器无法稳定工作,另一方面也影响了传感器的灵敏度和动态范围。为了消除这一影响,探头中将使用长度相等、主轴正交的两块铌酸锂晶体,一块作为传感晶体,一块作为补偿晶体。由于补偿晶体的存在,传感器的自然双折射得到很大程度的抑制,温度稳定性也得到了改善。经实验对比,补偿之后的传感器工作状态稳定性比未补偿的传感器得到大幅提升。     

基于VMD自适应模态重组的光学下变频信号分离方法

光学下变频技术可将宽频带内全部电磁信号同时下变频到低频区间进行接收,是一种新型宽频带电磁环境快速接收技术。但是,获取的光学下变频信号中包含源个数未知、带宽不同的多种信号,现有信号分离方法需要获知源信号的个数,且无法同时分离窄带信号和宽带信号。为实现对光学下变频信号的自动分离,提出了一种基于变分模态分解（VMD）自适应模态重组的光学下变频信号分离方法。通过频谱分割因子和频谱包络检测,对光学下变频信号的VMD过分解模态进行自动重组和信号重组模态提取,实现光学下变频信号分离。对于包含普通脉冲信号、宽带码分多址（WCDMA）信号和线性调频脉冲信号的光学下变频信号,可自动实现对三种信号的分离,且与原信号的相似系数均高于0.97。实验结果表明,所提及方法在分离光学下变频信号时无需获知源信号的个数,并能同时分离具有不同带宽的多种源信号。     

碳纳米管光学天线的有效波长和谐振特性

将经典金属自由电子气模型应用于金属型碳纳米管, 基于光学天线有效波长理论, 得出了金属型碳纳米管光学天线响应的有效波长与碳纳米管介电特性之间的普适关系. 在对碳纳米管介电特性进行第一性原理计算的基础上, 以金属型4 Å碳纳米管为例, 进一步研究了金属型碳纳米管光学天线响应的有效波长与入射波长之间的关系, 以及金属型碳纳米管光学偶极子天线的谐振特性. 通过将已有传统金属光学天线和碳纳米管天线有效波长的研究结果进行对比, 验证了本文理论的正确性. 结果表明, 碳纳米管光学天线响应的有效波长与入射波长呈近似线性关系, 与传统金属材料构成的同直径光学天线相比, 碳纳米管天线显示出了更强的波长压缩能力, 并且在可见光到红外波段内易于发生谐振. 该研究方法可为碳纳米管光学天线研究提供新的思路.