2003年, 第31卷, 第12期 刊出日期:2003-12-25
  

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    论文
  • 包秀龙;章文勋;李乐伟
    电子学报. 2003, 31(12): 1761-1764.
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    本文采用时域伪谱(PSTD)法分析复杂媒质中的光子带隙(PBG)结构,建立了电磁波色散特性的统一数学模型,经数值计算绘出色散曲线.在各向同性媒质情况下所得的曲线,与时域有限差分法及平面波展开法的结果相一致.在各向异性媒质情况下,能展宽原各向同性媒质PBG结构的第一阻带、并增多阻带条数.
  • 胡 荣;张雪霞
    电子学报. 2003, 31(12): 1765-1770.
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    本文比较了PBG(photonic band-gap)结构的三种测量方法,包括共面微带线法,振子法和悬置微带线法.然后以PVPBG(patch and via PBG)结构为例研究了PBG结构在振子天线、微带天线和E形天线中的应用.仿真和实验结果表明PBG结构可以起到改善天线输入阻抗,增强前向辐射,抑制后向辐射,提高天线前向增益的作用.在缝耦合PVPBG结构的基础上,提出了一种新的交指PVPBG结构,其尺寸为具有相同带隙频率的缝耦合PVPBG结构的3/4.
  • 姬五胜;李 英;游 彬;赵廷刚;李斌颖
    电子学报. 2003, 31(12): 1771-1775.
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    B样条有限元法是解决二维矩形场域中电磁场问题的一种理想的数值计算方法.该方法计算精度高,并且能保证场量应有的连续性.本文构造了一种能快速实施B样条有限元方法的高斯积分矩阵传递算法(TGIMA).该算法通过矩阵形式积运算将每一个高斯积分点的B样条函数值传递到B样条有限元方程的总体系数矩阵中,避免了B样条子段函数互乘的积分运算,从而极大地降低了计算的复杂度.这种算法易于程序实现,有效地减少了计算量.
  • 陈伯孝;许 辉;张守宏 )
    电子学报. 2003, 31(12): 1776-1779.
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    本文根据综合脉冲/孔径雷达采用多个天线同时向全空域辐射多个载频信号,而在接收端通过信号处理获得发射方向图的特点,提出一种新的雷达体制——舰载无源综合脉冲/孔径雷达.该雷达既利用在岸上发射、在舰船上接收而构成岸-舰双/多基地"广播式"雷达,又由于在接收站不发射信号而相当于无源定位.本文介绍该雷达的基本组成、工作原理及其特点;分析其性能;讨论该雷达需解决的关键问题.
  • 刘佳敏;周荫清
    电子学报. 2003, 31(12): 1780-1783.
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    图像最基本的特征是边缘,边缘特征提取是多传感器信息融合与景象匹配中的重要内容.合成孔径雷达图像通常带有较强的相干斑噪声,用传统的边缘检测算法效果很不理想.本文针对合成孔径雷达自身的特点,利用小波变换的特性,提出一种将小波变换的多尺度分析与模糊加权中值滤波相结合的边缘特征提取方法.实验证明方法有效,边缘定位准确,并对噪声有抑制作用,将提取结果用于匹配,定位精度达到1个象素.
  • 王国栋;周荫清;李春升
    电子学报. 2003, 31(12): 1784-1789.
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    基于两步处理算法和Chirp Scaling算法,提出一种适用于高分辨星载聚束式合成孔径雷达(SAR)的Deramp Chirp Scaling(DCS)算法.该算法结合了谱分析(SPECAN)算法和Chirp Scaling算法的优点,算法先采用具有固定多普勒调频率的deramp处理实现方位的粗聚焦,消除了星载聚束式SAR特有的方位频谱混迭现象,然后应用Chirp Scaling原理实现距离的精确聚焦,并补偿deramp处理引起的方位相位误差,实现方位精聚焦.基于斜视等效距离模型,该模型更好地拟合了星载聚束式SAR的空间几何关系,推导了DCS算法,给出了实现步骤,整个算法无需任何插值操作,只需复乘和FFT即可完成.该算法适用于宽测绘带高分辨率星载聚束式SAR的精确成像处理.最后,通过计算机仿真,验证了算法的有效性.
  • 徐华平;周荫清;李春升
    电子学报. 2003, 31(12): 1790-1794.
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    分布式星载SAR利用不同视角回波信号之间地面散射频谱不同的特性来提高SAR图像的距离向分辨率.其数据处理的关键就是如何将这些不同频段的信号相结合,得到具有更宽频谱的高分辨率图像.本文提出了一种基于频谱偏移估计的分布式星载SAR提高距离向SAR图像分辨率的数据处理方法.该方法的主要思想是在SAR复图像的基础上,通过精确的估计,得到SAR复图像间的距离向频谱偏移量,并根据该偏移量,在频域进行距离向频谱偏移补偿后将图像相加.建立了分布式星载SAR单视复图像的信号模型,推导了基于频谱偏移估计提高SAR图像距离向分辨率的原理公式,给出了基于频谱偏移估计提高距离向分辨率的具体数据处理步骤.最后采用仿真数据验证了理论推导的正确性和数据处理方法的有效性.
  • 刘秀清;杨 震;杨汝良
    电子学报. 2003, 31(12): 1795-1799.
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    本文介绍了全极化SAR图像相干斑抑制的极化白化滤波,及其参数估计的传统方法.针对传统参数估计方法的缺陷,提出了增强的自适应边缘检测参数估计方法.由于以上方法无法检测点、线目标,本文提出了一种新的参数估计方法.将这些方法应用到NASA JPL实验室的全极化SAR图像数据中,得到了相干斑抑制图像.对这些图像进行详细的分析、比较,结果证明参数估计新方法具有强的适应性和有效性.
  • 李真芳;邢孟道;王 彤;保 铮
    电子学报. 2003, 31(12): 1800-1803.
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    利用一组小卫星进行编队飞行,它们之间协同工作来完成某一特定任务,其功能和可靠性远远超过一颗单独的大卫星,因而具有高的性能/价格比.对于单颗卫星SAR,其横向分辨率与测绘带宽相矛盾,而采用分布式小卫星SAR,可使这一矛盾得到解决.本文主要研究如何通过信号处理化解多普勒模糊,实现理论最高分辨率的问题.
  • 刘明亮;朱江淼;邓 超
    电子学报. 2003, 31(12): 1804-1806.
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    本文根据nose-to-nose校准技术的数学模型,在误差功率和平滑功率最小的条件下,推导出适用于nose-to-nose校准技术的G-N型数字反卷积最佳滤波器.又根据数字反卷积滤波器的特点,将这一结果推广到其他类型的反卷积滤波器,并给出了相应的表达式.最后,给出了这种反卷积滤波器的仿真滤波效果.
  • 杨 军;马晓岩;万山虎
    电子学报. 2003, 31(12): 1807-1810.
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    本文提出了一种直接采用浮点操作的混合遗传算法,分析了该算法的特点,并将其用于实现加权Myriad滤波器,即采用混合遗传算法得到加权Myriad滤波器的权值估计及其滤波输出.比较仿真结果表明,由于混合遗传算法的所有染色体均可快速收敛至全局最优点,该方法在任何情况下的处理效果明显优于其它方法.
  • 杜竹峰;黄铁侠;卢益民;杨宗凯
    电子学报. 2003, 31(12): 1815-1819.
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    本文采用一种改进的Monte Carlo方法对水下目标信号进行了模拟.结果表明,除单次散射外,第二、三次散射对目标信号的作用最大.而对水下目标时的有效衰减系数Keff进行研究后发现,Keff与无水下目标的后向散射包络的有效衰减系数Kb是不相同的,即Keff≠Kb.并由不同参数条件下的模拟结果得出了它们之间的多个简单线性关系式.
  • 孙 娜;周荫清;李景文
    电子学报. 2003, 31(12): 1820-1823.
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    提出了一种基于双孔径天线沿航迹向干涉SAR进行动目标检测、测速及定位的新方法.该方法在分析杂波对消必要性的基础上,给出了进行地杂波对消、动目标检测、径向速度分量估计及定位的原理和实现方法.在恒虚警处理后,通过比较杂波对消后的残差图像与原始图像中运动目标和静止目标对消幅度的差异,检测出运动目标.同时,可以利用残差图象中杂波的对消特性进行运动目标径向速度的估算以及目标的定位.这种检测方法具有良好的杂波对消性能,能够完成被地面背景杂波掩盖的运动目标的检测、测速及定位.计算机仿真结果验证了其有效性.
  • 张 弓;朱兆达
    电子学报. 2003, 31(12): 1824-1827.
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    通过设立专门通道将图像处理技术应用于雷达检测域杂波功率数据处理,对特征杂波进行跟踪,为恒虚警处理提供背景信息.本文介绍了对抗杂波边缘的自适应CFAR检测器设计中的研究工作,设计了基于杂波跟踪的杂波属性CF(clutter feature)-CFAR检测器和结构元素SE(structuring element)-CFAR检测器,对其检测性能进行了分析.并通过蒙特卡罗(Monte Carlo)仿真方法对上述两种检测器的检测性能进行了仿真.
  • 卫保国;沈兰荪;蔡轶珩
    电子学报. 2003, 31(12): 1828-1831.
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    随着网络的普及和多媒体应用的增长,彩色的传输和真实重现日益受到重视.虽然基于ICC的色彩管理提供了色彩复制与传递机制,但是这些技术仍存在增加系统开销、设备特性信息传递困难、不同色彩管理系统难以混合等问题.本文提出了"虚拟标准显色设备"的概念,较好地解决了跨网络、跨平台的色彩重现问题.实验结果证明了这种方法的有效性.
  • 卓 力;沈兰荪;张延华
    电子学报. 2003, 31(12): 1832-1834.
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    头肩序列图像是可视电话、会议电视等视频业务中常见的一种图像模式.本文将SPIHT算法与人脸检测算法相结合,提出一种嵌入式的头肩图像编码方法.首先采用人脸检测技术确定头肩图像中的人脸区域;然后产生人脸区的掩膜,并对LL子带中人脸区掩膜内的小波系数进行定标,以保证人脸区的小波系数能优先编码;最后采用SPIHT算法对人脸区和背景区进行编码.实验结果表明,与原来的SPIHT方法相比,这种方法可以保证人脸区域的重建质量好于背景区的重建图像.同时压缩后的码流仍然具有嵌入的特性,支持渐进传输.
  • 陈 明;陈武凡;冯前进;杨 丰
    电子学报. 2003, 31(12): 1835-1838.
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    本文分析了基于互信息量的医学图像配准算法中存在的鲁棒性问题,提出创建图像的模糊梯度场及建立模糊梯度相似性测度,并将其结合到互信息量配准算法当中.实验证明,本方法很好的解决了传统基于互信息量的方法中存在的鲁棒性问题,能够快速稳定地实现医学图像配准.
  • 薛正辉;杨仕明;高本庆;张泽杰
    电子学报. 2003, 31(12): 1839-1843.
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    本文提出了FDTD方法在微机互连构成的机群(COW)并行计算系统上以消息传递方式执行的一种实现方案.组成了验证性的机群并行计算系统,以一维和三维典型算例验证了算法的可行性、正确性和高效性,为运用FDTD方法进行电大尺寸复杂电磁问题数值模拟计算提供了一条有效的途径,也为深入进行这方面研究奠定了基础.
  • 张伯川;张其善
    电子学报. 2003, 31(12): 1844-1846.
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    为检测高动态GPS(Global Positioning System)信号,需要设计码环及载波环的捕获与跟踪数字系统.在高动态下,在GPS信号的码跟踪和载波捕获与跟踪问题中最关键的是要解决在高加速度下的载波跟踪问题.主要讨论了在高动态下,结合GEC公司的十二通道相关器GP2021,载波跟踪环路的特性并在此基础上提出了一个新的方法来改善载波跟踪环路的性能.
  • 李建平;梁庆林
    电子学报. 2003, 31(12): 1847-1850.
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    Turbo码采用修正的BAHL et al.算法实现解码.这是一种基于软值的概率迭代解码算法.本文在保持Turbo码迭代软解码算法优点的基础上,充分利用Turbo码编码器结构这一确知条件,结合代数解码原理,提出了一种Turbo码概率-代数联合解码算法.该算法结合了概率解码和代数解码的优点,又有效避免了误差传播的发生,使Turbo码的纠错性能在原经典算法的基础上得到进一步的提高.该算法不仅为降低Turbo码的比特误码率和误差地板值提供了一种新的研究途径,而且因其更好的纠错性能而具有十分明显的实用价值.仿真实验结果显示,在比特误码率(BER)为10-3~10-4时,与经典Turbo码解码算法相比,采用该算法能获得0.1dB左右的编码增益.
  • 张泽旭;李金宗;李冬冬
    电子学报. 2003, 31(12): 1851-1855.
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    提出了一种用于计算帧间运动速度及速度变化都较大时的鲁棒性光流算法.通过对时间梯度误差的分析,得到了新的梯度约束方程;另一方面将各向异性扩散方程引入方向平滑约束,以改善包括运动不连续处的流速计算精度.以此建立的多栅格微分光流算法不但可以有效地缓解误差传播效应,而且对大的运动速度和速度变化有很好的适应性.实验结果表明,本文提供的算法不但能产生密度100%的光流场,而且对较大的运动速度及速度变化具有很好的计算精度和鲁棒性.
  • 武新宇;来金梅;孙承绶;任俊彦;章倩苓
    电子学报. 2003, 31(12): 1856-1860.
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    本文结合谐波平衡思想,提出在空间上离散MOSFET偏微分方程,建立与之相应的混合型多变量谐波平衡方程,扩展了谐波平衡方程的应用范围.为了有效地完成这种复杂混合型多变量谐波平衡方程的求解,运用谐波平衡方程的同解变换、初始值预估以及阻尼Newton迭代算法等策略,使算法的收敛速度和计算性能都有大幅度提高.以单平衡混频器为例的模拟结果进一步显示该方法不但能有效地反映出射频电路MOSFET器件的分布特性,且算法计算性能对频差变化不灵敏,具有很好的收敛特性.
  • 张 品;李乐民;王 晟
    电子学报. 2003, 31(12): 1861-1865.
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    本文基于模糊数学的有关原理,论述了网络环境不确定的条件下路由问题的求解.本文假定网络链路延迟是模糊数,给出了路径延迟小于端到端延迟约束的可信度的定义,提出了路径可信度判定(Path Reliability Decision:PRD),最优可信度路由(Most Optimal Reliability Path:MORP),最优路径分解(Path Optimal Partition:POP),及最优分解路径(Most Optimal Partition Path:MOPP)等问题.本文证明,PRD是多项式可解的,POP可以用等可信度分解实现,一般情况下,MORP和MOPP是等价的.在所有链路延迟的宽度都相同时,MORP转化为约束为跳数的最短路径问题,因此是多项式可解的.最后我们给出了MORP的近似算法,算法的时间复杂度为O(log(ε)-1(vlog(v)+e)).
  • 刘东林;帅典勋
    电子学报. 2003, 31(12): 1866-1869.
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    本文基于相空间重构理论,在高维相空间中对网络流量的宏观和微观特性进行研究分析.首先,提取网络流量的宏观非线性特征量,如关联维数、Kolmogorov熵和最大Lyapunov指数,实现了网络流量时序非线性动力学特性的定量分析.然后,通过对四种典型突发性流量模型的多重分形谱的计算,揭示了流量模型不同层次的行为特征,并给出了刻画突发性流量的有效微观参数.为进一步利用混沌动力学理论对网络行为的控制和建模奠定了基础.
  • 薛 巍;向敬成;周治中
    电子学报. 2003, 31(12): 1870-1873.
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    该文提出一种简单、实用的PN码捕获门限自适应设置方法.我们在对判决量统计特性分析的基础上,采用最大似然估计准则估计出等效高斯白噪声方差V.由此,我们得到了判决门限值的自适应设置方法.最后,我们进行了计算机仿真.结果表明,通过估计门限构造出的PN码捕获装置检测性能与理论值非常吻合,从而说明了其有效性.而且,判决门限的估计方法实现非常简单、快捷,很适合在工程中应用.
  • 谢俊好;熊卫明
    电子学报. 2003, 31(12): 1874-1877.
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    雷达信号处理中,由于目标信息未知,进行距离/速度/方位分选时会产生目标幅度损失.本文在分析信号处理中加窗影响的基础上,针对距离/速度分选采用汉宁窗、波束形成采用切比雪夫窗的系统,定量分析了距离/速度/方位分选所产生的系统损失,并提出插值处理、双门限检测两种方案以减小此损失.
  • 陈实如;郝燕玲;张京娟
    电子学报. 2003, 31(12): 1878-1881.
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    提出了一种全数字化扩频序列捕获电路,建立了接收机动态环境下捕获电路的数学模型,分析了多普勒频移、伪码相位差和信号载噪比对电路捕获性能的影响.提出了一种提高电路捕获性能的改进方案.分析表明改进后的捕获电路具有检测概率高和虚警概率低的特点,可有效地缩短电路的平均捕获时间.
  • 赵 琦;吕善伟;张晓林
    电子学报. 2003, 31(12): 1882-1884.
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    在一般多项式拟合移动平滑滤波的基础上,推导出位置多项式滤波非中心平滑的数学公式,建立并实现了位置多项式滤波的非中心平滑算法,结果表明滤波方差比得到了降低.本算法已应用于某型无人直升机遥测数据的处理中,实践证明,该方法有效地滤出了遥测数据中的随机误差,为分析无人直升机的飞行性能和进行可靠地监控奠定了基础.
  • 吴永忠;韩江洪;张 利;郑淑丽;程文娟
    电子学报. 2003, 31(12): 1885-1888.
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    基于物理模型的声音合成技术是一种可以精确描述物体发声的方法,其实质是以物体的振动PDE方程为基础来直接合成声音,该方法已逐步成为目前声音合成技术领域内的研究热点.本文从理论上和试验上证明了一个被研究者广为引用的一维基础PDE方程存在的局限性,利用力学理论推导出了新的振动PDE方程,并从理论上和试验上证明了其正确性,从而提出了更具普遍意义的新一维声音合成基础方程,克服了传统方程的缺陷.
  • 齐望东;彭来献;董 民
    电子学报. 2003, 31(12): 1889-1890.
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    邬海涛等[1]声称"证明了WFQ、WF2Q等算法并不是P-GPS(基于分组的GPS),也就不能保证P-GPS的时延及服务特性".不幸的是,该文对WFQ系统中一个关键概念"阻塞的连接的集合"的理解是错误的,因此导致该文的结论无效.
  • 赵吉祥;毛军发
    电子学报. 2003, 31(12): 1891-1893.
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    本文推导出了薄衬底共面波导特性参数计算的近似解析表达式,避免了薄衬底保角变换中的"拥挤现象".利用该表达式并结合部分电容法可以计算在导体与衬底之间加薄绝缘层的共面波导的特性参数,分析结果与实验数据相符合.最后还对有薄绝缘层的硅衬底共面波导的损耗因子进行了分析.
  • 桂延宁;张福顺;焦李成
    电子学报. 2003, 31(12): 1894-1896.
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    本文采用GPS定位与遥测技术相结合的方法对中远程飞行器轨迹测量进行了研究.文中讨论了测量方法实现的基本原理,并进行了实验验证.实验结果表明该方法与其它常规方法相比,具有不受气候、目标散射截面以及距离等因素影响的优点.解决了飞行体在中长飞行距离时轨迹及内部工作参数测量这一技术问题.
  • 李迅波;陈光;严顺柄
    电子学报. 2003, 31(12): 1897-1899.
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    本文采用数字处理技术对高速ADC的微分相位、微分增益的测试方法进行研究,给出了方程式,构建了数字测试系统,完成了高速ADC微分相位及微分增益的测试,该方法适用于大批量的ADC动态参数的测试.
  • 王盛利;于 立;倪晋鳞;张光义
    电子学报. 2003, 31(12): 1900-1902.
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    本文根据SAR成像原理和地面回波信号模型,提出了对SAR进行有源欺骗干扰的方法.文中详细地讨论了有源干扰的基本原理,分析了干扰信号模型,并用实际SAR数据进行了仿真实验,欺骗图像成功加到了真实SAR图像中.
  • 燕 英;周荫清;陈 杰
    电子学报. 2003, 31(12): 1903-1906.
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    本文针对合成孔径雷达(SAR)单视图像的特点,对R.G.White采用模拟退火估计雷达散射截面积(RCS)的算法进行了分析和改进;构造了新的邻域结构模型,在该模型上定义了一种新的目标函数,提出了相应的新算法.理论分析和对仿真SAR图像、真实SAR单视图像的处理结果表明,新算法在不影响均匀区域降斑效果的同时可以更好地保持图像的结构特征,辐射失真小,以较少的计算时间达到了令人满意的效果.
  • 汤子跃;张守融;王卫延
    电子学报. 2003, 31(12): 1907-1910.
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    收、发系统间的相位同步是双站合成孔径雷达的一项关键技术,采用锁相环接收机是实现双站SAR系统相位同步的一种可能方法.本文主要就锁相环接收机在运动误差条件下的相位同步问题进行了研究,并分析了锁相环相位误差对系统成像的影响,最后,给出了计算机仿真结果.
  • 李明峰;王贞松;张 涛;姚 萍;韩冀中
    电子学报. 2003, 31(12): 1911-1913.
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    本文阐述了对采用去调频宽带LFM信号方法的SAR条带模式数据进行高分辨率实时成像的处理算法.与以前的实时处理不同之处在于:(1)距离向目标的回波信号经过了去调频处理;(2)要对距离单元迁移实时校正;(3)方位向单孔径实时连续成像.本文详细讨论了对SAR距离向去调频数据处理的原理和方法,提出适合实时处理的距离迁移校正的方法,并分析了整个实时处理流程的时限和计算量.实践证明本文的实时处理算法和流程是有效的.
  • 石艳玲;卿 健;李 炜;忻佩胜;朱自强;赖宗声
    电子学报. 2003, 31(12): 1914-1916.
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    通过在共平面波导上周期性地分布微机械电容,外加电压驱动改变电容值,可实现级联式MEMS移相器.本文讨论了优化相移特性对共平面波导特性阻抗及下拉电压的要求,通过工艺参数优化制备了高阻硅基上的Ka波段级联式MEMS移相器,测试结果表明制备器件具有较低的驱动电压,8V时即产生明显的相移量,在36GHz处15V驱动电压时相移量为118°,25V时为286°.对微结构弹性膜的机械振动寿命测试表明,13级级联的MEMS移相器所有弹性膜同步振动的寿命为3×106次.为器件的实用化提供了重要保障.
  • 何 友;修建娟;唐小明;董士嘉
    电子学报. 2003, 31(12): 1917-1920.
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    本文对超视距目标定位与跟踪问题进行了研究,并给出了一种把主动跟踪技术和无源时差定位技术结合起来对超视距目标进行侦测的新方法.该方法的定位系统由地面站和空中站组成,地面站上的无源侦收设备测得经空中站转发(或反射)的目标信号到达时间差,同时地面站上的主动雷达对空中站进行精密定位,计算出目标信号在这段距离上的传播时间,进而可获得目标信号到达空中站的时间差,此时就相当于在空中站的位置对目标进行超视距侦测,利用时差定位技术就可估计目标的位置信息.通过仿真分析可看出,利用本文的方法可对超视距目标进行良好的定位与跟踪.
  • 刘建强;冯大政
    电子学报. 2003, 31(12): 1921-1923.
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    盲源分离的目的在于只利用观测数据把被瞬时线性混合的源信号恢复出来.本文讨论的是一种在服从α-稳定的噪声中的非平稳源盲分离方法,我们首先用一个经验门限值对观测数据进行预处理,充分利用源信号的非平稳性和时间相关特性,对加权后的观测数据用滑窗的方法得到不同的时延相关矩阵,然后利用多个特征矩阵的近似联合对角化方法来估计源信号和混合矩阵.这种方法适用于特征指数α趋于1的情况,仿真结果说明该方法具有良好的性能.