太赫兹CSAR运动目标距离速度估计与重定位方法

圆周合成孔径雷达(CSAR)中,由于雷达平台绕观测场景圆周飞行,雷达和地面目标之间的距离方程复杂,目标的距离向参数和方位参数之间有复杂的耦合关系,导致单独估计动目标距离向速度参数的难度加大。提出一种基于子孔径分解的太赫兹CSAR运动目标距离向速度估计方法,选择合适的子孔径角度,对CSAR进行子孔径分解,在子孔径条件下,通过小角度近似,可以实现运动目标距离向速度和其他参数间的解耦合,准确估计运动目标的距离向速度,实现运动目标的精确重定位。仿真和实测数据验证了该算法的有效性。     

平飞斜侧视双基雷达运动误差分析

双基雷达的实际飞行状态不可避免地会产生速度误差,降低成像质量,影响检测性能。本文基于平飞斜侧视模型对速度误差进行了研究和分析,并给出了速度误差限制条件的解析表达式。具体来讲,首先建立了平飞斜侧视模式下的双基雷达模型,在数学上给出了运动方程表达式;然后导出了收发平台分别沿着理想航线方向、俯仰方向和偏航方向存在误差时的等效距离历史和;在此基础上,通过将速度误差转化为时延走动误差和多普勒相位误差,进而推导出了速度误差的限定范围,为工程设计和实现提供了相关依据和参考。通过仿真验证表明相比于理想航线方向和偏航方向,俯仰方向的速度误差对补偿精度的要求更高,其限制条件也更苛刻。     

基于探地雷达的地下管线埋深估计方法

探地雷达已经成为城市地下管线,尤其是非金属管线探测的重要手段之一,但由于地下介质复杂,利用探地雷达估计地下管线埋深时仍存在精度不足和抗干扰能力弱等问题。本文提出使用三维速度谱方法来估计雷达剖面中的地下管线埋藏深度,通过自动扫描双曲线反射信号来计算出电磁波在地下介质中的传播速度。仿真数据和实际数据表明,三维速度谱方法估算的速度值与真实值之间的误差小于3.8%。最后,使用估算的速度值对探地雷达剖面进行背向传播偏移处理,获取准确的地下管线埋深。     

基于地理坐标系组网雷达目标速度转换方法研究

在组网雷达系统中,进行数据处理前,首先需要进行的是目标观察值的时间、空间同步,即将数据转换到统一坐标系中,同时外推到统一时刻。本文主要讨论了由于地球曲率影响带来的上报速度误差,提出了一种基于坐标转换,利用全微分矩阵进行上报速度的转换,消除该种误差。仿真结果表明,该改进算法较工程中应用的两点外推法,算法的计算量和复杂度得到了有效降低。     

椭圆孔光子晶体光纤的偏振特性

摘要采用正交函数算法，提出了一种新型椭圆孔光子晶体光纤的本地正交函数模型。采用两种周期性结构的叠加构造超格子，用以表征光子晶体光纤(PCF)的横向折射率分布，同时将横向电场展开为Hermite-Gaussian函数。从电磁场的波动方程出发得到关于传播常数的本征方程。进而得到光子晶体光纤的传播常数、模场分布、偏振特性等传输特性。应用此模型讨论了椭圆孔光子晶体光纤基模两个偏振模式的双折射和群速度走离特性。研究表明，椭圆孔光子晶体光纤具有较大的模式双折射和群速度走离，双折射、群速度走离与频率的依赖关系和普通保偏光纤不同。另外椭圆孔光子晶体光纤还可实现在单模区同时保持高双折射和零群速度走离，可用于研究光纤的非线性。     

LTE系统中一种联合移动速度估计算法

推导出了第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进系统(Long Term Evolution,LTE)中时域和频域自相关移动速度估计算法,并根据LTE系统特性给出了一种新的估计算法——联合的移动速度估计算法。利用归一化接收功率标准差粗估计移动速度,并根据该粗估计值选择频域或者时域的自相关估计算法获得精确的速度估计值。仿真结果表明,联合估计算法相比较于使用单一的自相关法进行估计,估计出的速度值与理论值吻合得更好,有较好的估计精度。     

半导体激光自混合变速测量的离散Chirp-Fourier变换方法

当外部激光被反射回激光内腔时,反馈光与激光器腔内光混合,调制激光器的输出功率和频率,通过信号处理可以得到物体运动的多普勒频率,从而计算出物体的运动速度。基于这种特性,设计出一种激光自混合干涉仪,为了知道该技术是否适用于变速测量,对激光自混合用于变速运动物体的速度测量进行了探索。基于激光自混合三镜腔模型,建立了激光自混合用于变速测量的数学模型,提出了基于该模型的特征参量提取方法,该方法基于离散Chirp-Fourier变换理论。对激光自混合输出信号进行离散Chirp-Fourier变换,变换结果的主瓣坐标反映了物体运动的速度及加速度信息。最后,对该方法进行了仿真分析,在SNR=0 dB和SNR=7 dB的情况下,能较好地获得物体的速度和加速度信息。因此,仿真试验证明:该方法在较低信噪比的情况下仍能有效提取物体的速度及加速度信息。     

雷电斜向放电通道电磁场建模及计算

基于传输线模型,通过将柱坐标系进行旋转变换,建立了斜向放电通道电磁场模型;采用脉冲函数加双指数函数作为通道底部电流,从垂直放电通道电磁场的表达式中推导出斜向放电通道电磁场的计算公式;基于斜向放电通道电磁场模型,研究了不同角度对不同场区地表回击电磁场的影响,认为雷电放电通道越倾斜,雷电流对地面电磁场的影响就越明显。研究了不同回击速度对不同场区地表回击电磁场的影响,结果表明回击速度对电磁场的影响较为明显。     

姿态误差对机载激光多普勒三维速度测量精度的影响

激光多普勒测速系统可实现空中运动平台的速度测量,平台的姿态测量误差是影响其测速精度的重要因素。为实现运动平台三维速度的测量,以相干探测原理为基础,设计并搭建了全光纤三光束激光多普勒测速系统,建立了运动平台三维速度测量的数学物理模型,对系统测速相对误差进行了数值模拟研究。研究结果表明,姿态测量误差对测速精度的影响不可忽略;随着俯仰角度的不同,俯仰误差与旋转误差对测速精度的影响程度会发生变化;测速精度与旋转误差呈线性关系,而与俯仰误差存在着非线性关系。研究结果可为激光多普勒测速系统的设计以及速度修正提供理论依据。     

Time-domain analysis of second-harmonic generation of primary Lamb wave propagation in an elastic plate

Within the second-order perturbation approximation,this paper investigates the physical process of generation of the time-domain second harmonic by a primary Lamb wave waveform in an elastic plate.The present work is performed based on the preconditions that the phase velocity matching is satisfied and that the transfer of energy from the primary Lamb wave to the double frequency Lamb wave is not zero.It investigates the influences of the difference between the group velocities of the primary Lamb wave and the double frequency Lamb wave,the propagation distance and the duration of the primary Lamb wave waveform on the envelope shape of the time-domain second harmonic.It finds that the maximum magnitude of the envelope of the second-harmonic waveform can grow within some propagation distance even if the condition of group velocity matching is not satisfied.Our analyses also indicate that the maximum magnitude of the envelope of the second-harmonic waveform is kept constant beyond a specific propagation distance.Furthermore,it concludes that the integration amplitude of the time-domain second-harmonic waveform always grows with propagation distance within the second-order perturbation.The present research yields new physical insight not previously available into the effect of generation of the time-domain second harmonic by propagation of a primary Lamb wave waveform.