基于24 GHz FMCW 雷达的二维近场成像系统

为进行隐藏危险金属制品的安检,文中提出了一种24 GHz 低成本毫米波成像系统。该系统采用低成 本24 GHz 商用调频连续波(FMCW)雷达作为扫描源,在方位角和仰角上合成大孔径,使用二维十字扫描平台,经 FMCW 雷达信号处理以及合成孔径雷达(SAR)处理使隐藏物体成像。低成本的射频外设只提供了一路中频实信号 供ADC 采样量化,在图像重建中,文中提出将单路ADC 采样量化后的中频数字信号通过希尔伯特变换成复信号,对 复信号加布莱克曼窗优化频谱,再对信号序列补零以减小频域栅栏效应,后采用空间匹配滤波器补偿相位偏差,通 过FMCW 雷达近场成像原理对目标成像。改进后的算法适用于低成本的雷达前端系统,只需一路ADC 采集的中频 数字信号即可使成像系统达到理论的合成孔径成像分辨率。     

带探头补偿近场-口径场的反演与诊断

基于探头与被测天线之间的耦合方程,研究了带探头补偿的口径场反演算法。文章主要分析了由近场数据反推到口径场幅相数据的具体过程。为了证明算法有效性,在暗室对某阵列天线进行了算法验证。分别比较了无探头补偿的口径场分布以及美国NSI软件的运算结果。结果表明,该算法数值精度高,有很好的工程实用性。     

基于包络相关法的特定辐射源识别

研究了接收信号为常规信号条件下,基于包络相关法的特定辐射源识别算法。对分选过的属于同一型号的不同个体雷达信号,先将观测信号进行消噪滤波,以提高信噪比,然后对处理后的观测信号进行包络提取,并计算其与标准模态包络的相关系数,在此基础上构造检验统计量,实现特定辐射源识别。计算机仿真实验表明：当被识别信号的互相关系数为0.99左右、信噪比为0 dB时,平均识别正确率达96％。     

基于频域分析的图像匹配定位算法的研究

首先对基于频域的抗旋转匹配算法和相关函数傅里叶变换匹配算法做了研究和分析,然后在相关函数傅里叶变换匹配算法的基础上,研究讨论了基于快速傅里叶变换和积分图的匹配定位算法,从而证明了基于频域相关技术做图像匹配具有相关峰尖锐突出、精度高、抗噪、对局部灰度变化不敏感等优点。     

应用Winograd傅氏变换算法计算傅里叶光谱

讨论了Ｗｉｎｏｇｒａｄ傅里叶变换算法的优点,通过计算表明,将其应用于傅里叶变换光谱的具体算法时,与计算的具体过程相结合,可显著地提高光谱的计算效率     

一种基于DFT的DCT改进算法的研究

离散余弦变换（DCT）是一种广泛应用于信号处理、图像处理领域的重要工具,并已被多个国际标准所接受。将DCT应用到实际系统中的前提是具有能够快速实现的算法。给出了一种基于DFT的DCT/IDCT的实现,它避免了变换序列长度的限制。由于DFT可以由FFT实现,所以这种实现方式进而利用到FFT的优势。在满足输入序列长度满足一定条件的情况下,对所提出的算法做了进一步的优化,使得DCT的实现更加容易。     

基于FFT的近场——口径场变换方法

本文提出的近场－口径场变换方法基于探头与被测天线（AUT）的耦合方程,由Fourier变换求出AUT发射场的平面波谱的切向分量,然后由Fourier反变换求出被测天线口径场的切向分量,从而达到诊断天线口径场幅相分布的目的。口径场变换中的大部分计算采用了FFT算法,并且引入空间域的重构法,数值精度好,数据处理效率高,可以达到任意的诊断分辨率。通过数值模拟和诊断实验,说明了该方法的正确性和工程实用性。     

智能超表面近场通信的机遇与挑战

实现无线环境的智能可控是无线通信领域研究的热门课题之一。作为6G的关键技术之一,智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface, RIS)被认为是一种革命性的电磁环境调控技术。RIS以绿色、低成本的方式显著提升网络性能,通过对发射机和接收机以及传播环境的联合优化,重新定义无线系统的传播范式,构建智能可控的无线传播环境。RIS通常依赖于无源被动调控机制,但这种机制带来乘性路径损耗问题,超大规模调控单元的部署十分必要。随着阵列尺寸的扩大以及频率的提高,传统的平面波假设不再适用,近场传输不可避免。为了更精确地刻画RIS近场传输,需要研究近场球面波的传输模型及其在辐射近场区域的影响。深入分析RIS辅助的近场无线通信系统的信道模型,针对性地设计了适应性预编码方案和传输策略,旨在充分利用RIS辅助近场通信的潜在优势,提升整个无线通信系统的性能和效率。     

扫描波束天线无相位近场测量技术

以寻找高频扫描波束天线近场测量方法为目的, 提出了一种结合差分进化算法和迭代傅里叶变换算法的双平面无相位近场测量方法.首先用线极化探头在近区采集正交方向切向场幅值信息; 其次使用差分进化算法寻找合适的初始迭代相位; 再利用迭代傅里叶变换算法对一扫描面上的相位进行还原; 最后使用采样幅值和还原相位结合近远场变换理论求得天线远场方向图.为验证方法可行性, 以对称振子天线阵为模型, 对不同扫描角时的测量过程进行仿真, 均获得良好结果.     

基于累量的近场源快速定位算法

本文提出了一种基于累量的近场源参数快速估计方法。具体地,本文首先构造了一个累量矩阵,对其进行奇异值分解后,利用得到的右奇异向量和左奇异向量分别使用类Root-MUSIC方法得到了近场波达方向和距离估计的闭式解。该方法利用高阶累量矩阵,减少了阵列孔径损失,提高了能分辨的最大信源数,而且与其他基于高阶累积量的方法相比,该方法在近场的波达方向与距离的估计过程中只需要构造一个累量矩阵和进行一次奇异值分解,并且使用闭式解完全避免了峰值搜索,大大降低了运算量,同时还提高了估计的分辨概率和精度。此外,该方法在几乎没有增加额外计算量的情况下可以推广到混合场源的情况。仿真结果表明,该算法的分辨率和精度都有较大的优越性。      

基于散射分布函数模型的近远场变换技术研究

全尺寸目标的电磁散射特性测试,需要足够大的测试距离或紧缩场系统,但是建设满足远场条件的室外静态场与室内紧缩场需要巨大的经费投入和很高的技术条件,更无法对飞行器进行现场成像与雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)诊断.针对近距离测试检定飞行器隐身性能的需求,提出了基于散射分布函数模型的近远场变换算法.建立三维散射分布函数模型,采用三维扫描方式记录近场数据,将球面波函数分别在柱坐标系、三维直角坐标系与球坐标系下展开,变换得到目标的远场数据,通过三维逆傅里叶变换与插值算法给出目标的三维重建图像与远场RCS.仿真分析与实验表明,算法准确有效.     

基于傅里叶梅林预处理的SIFT图像拼接算法

对于图像存在旋转和尺寸缩放而导致的图像拼接质量不理想的问题,提出了基于傅里叶梅林预处理的SIFT图像拼接算法.算法首先利用傅里叶梅林计算图像的计算两幅图像的缩放比例和旋转角度,然后对图像的缩放比例和旋转角度进行调整,最后通过尺度不变特征变换(SIFT)算法进行图像的拼接.实验结果表明,改进的算法匹配的特征点数量增加了1...     

平面近场测量系统综合性能评估浅析

随着天线测量技术的进步,近场测量技术被越来越多的人所接受;然而,如何评价一套近场测量系统所测得的结果是正确的,如何评价这套近场测量系统的综合性能是优越的,迄今为止,国内并没有相关的标准,这就给购买近场测量系统的用户的系统验收带来诸多问题,我们无法用一个标准去衡定我们所购买的系统是一套合格的设备,是可以 精确的满足我们日常科研调试的设备。基于此,本文将从平面近场测量系统出发,对系统的机械、射频、误差评估等三大方面浅析系统的性能并从比较测试结果方面来论证此方法的可行性。     

Novel video coding algorithm based on 3D-binDCT

In this paper we propose a three dimensional multiplierless discrete cosine transform（DOT） with lifting scheme called 3D-binDCT. Based on 3D-binDCT, a novel video coding algorithm without motion estimation/compensation is proposed. It uses the 3D-binDCT to exploit spatial or temporal redundancy. The computation of binDOT only needs shift and addition operations, thus the computational complexity is minimized. DO coefficient prediction, modified scan mode and arithmetic coding techniques are also adopted. Extensive simulation results show that the proposed coding scheme provides higher coding efficiency and improves visual aualitv, and it is easy to be realized by software and hardware.     

介质目标的太赫兹波近场散射特性计算

该文基于广义的Kirchhoff阻抗边界条件和物理光学法,对太赫兹频段介质体近场散射特性进行了研究,给出了介质体近场散射计算公式。针对在太赫兹频段由于波长较短引起的计算量大幅提升的问题,采用以面元为计算单位、以像素为遮挡判断单位的太赫兹频段介质体近场散射的快速计算方法,该方法在保证计算精度的基础上,大大降低了计算复杂度和时间。计算了圆柱体和鸭嘴形介质体在不同距离下的雷达散射截面,并且分析了电磁场与物体相互作用后,相位项在不同距离、不同频率下对介质体雷达散射截面的影响。     

基于遗传算法的声源三维定位方法

相位变换加权的可控响应功率（SRP-PHAT）算法是一种基于麦克风阵列的鲁棒声源定位方法,该算法在有混响和噪声的环境下仍有较高的定位精度.但该算法用网格法对整个声源空间进行搜索,逐点计算其目标函数,因而总的计算量非常大,不适用于实时定位系统.针对SRP-PHAT的特点,采用遗传算法进行搜索,使总的计算量大幅度降低.仿真结果表明在混响时间为300ms,信噪比为5dB的条件下,该算法仍可达到较高的定位精度.     

基于辅助源和相关熵的ADS-B信息时延估计新算法

提出了一种基于辅助源和相关熵的ADS-B信息时延估计新算法。首先,对报文信息时延产生机制进行了研究,提出新的时延模型;其次,以辅助源信号所包含的多普勒频移特征为研究对象,在信号相似性比较时引入相关熵提出时延估计算法;然后,分别研究了扫描步长与高斯核长对本时延估计精度的影响;最后,通过仿真实验验证了在不同噪声条件下本算法的时延估计性能。与已有方法相比,本算法不需要更改报文格式,在脉冲噪声条件下具有更高的时延估计精度,故具有更好的实际应用价值。     

An algorithm for coding video signal based on 3-D wavelet transformation

This paper presents an algorithm for coding video signal based on 3-D wavelet transformation. When the frame order t of a video signal is replaced by order 2, the video signal can be looked as a block in 3-D space. After splitting the block into smaller sub-blocks, imitate the method of 2-D wavelet transformation for images, we can transform the sub-blocks with 3-D wavelet. Most of video signal energy is in the decomposed low-frequency sub-bands. These sub-bands affect the visual quality of the video signal most. Quantizing different sub-bands with different precision and then entropy encoding each sub-band, we can eliminate inter- and intra-frame redundancy of the video signal and compress data. Our simulation experiments show that this algorithm can achieve very good result.     

一种基于Fourier变换的人脸识别算法

针对现有的多数人脸识别算法在单训练样本时识 别性能并不理想这一问题,提出一种基于Fourier-Mellin变换的频域不 变性以及时域不变性的特征提取算法。首先,采用图像亮度作为原始特征,将对图像亮度标 准化以改善光照变化,通过应用2D小波变换降维来管理频域不变量的复杂度;然后,为进一 步改进识别性能,根据分析的Fourier-Mellien变换(AFMT) 以及正交Fourier-Mellin矩(OFMM)法不变量的特征,将两种算法混合,进行特征提取; 最后,利用分值标准化度量频域不变量与时域不变量,并存储到一个特征向量中用于分类。 通过最近邻分类器(NNC)和相关性系 数法(CCM)进行分类和融合。通过在YALE与ORL人脸数据库上进行了大量实验的结果表明, 本文提出方法的性能要优于传统的人脸识别算法。     

Near-field localization algorithm of multiple sound sources based on approximated kernel density estimator

For near-field localization of multiple sound sources in reverberant environments,a algorithm model based on approximated kernel density estimator (KDE) was proposed.Multi-stage (MS) of sub-band processing was introduced to effectively solve the spatial aliasing by wide spacing.Spatial likelihood function (SLF) was built for multi-dimensional fusion by using two operators,sum (S) and prod (P).Then four algorithms,S-KDE,P-KDE,S-KDEMS,P-KDEMS,were derived.By the comprehensive comparison of the two statistical indicators root mean square error (RMSE) and percentage of SLF (PSLF) which denoted the recognition,P-KDEMS is confirmed as a near-field localization algorithm of multiple sound sources with high robustness and recognition.