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《电波科学学报》入编《中文核心期刊要目总览》2020版

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优先发表栏目展示本刊经同行评议确定正式录用的文章,这些文章目前处在编校过程,尚未确定卷期及页码,但可以根据DOI进行引用。
显示方式:
基于强化学习的合作频谱分配算法
李冠雄, 李桂林
当前状态:  doi: 10.12265/j.cjors.2020016
摘要(0) HTML全文(0) PDF(0)
摘要:
为了解决认知无线电网络中的频谱分配问题,提出了一种基于用户体验质量的合作强化学习频谱分配算法,将认知网络中的次用户模拟为强化学习中的智能体,并在次用户间引入合作机制,新加入用户可以吸收借鉴其他用户的强化学习经验,能够以更快的速度获得最佳的频谱分配方案. 并且在频谱分配过程中引入了主用户和次用户之间的价格博弈因素,允许主用户根据自身情况对授权频谱进行定价,研究了不同频谱价格对于次用户收益的影响,使算法更加贴近现实场景. 在系统评价方面,采用了平均意见得分模型对系统用户的服务质量进行直观展现. 仿真结果表明,该算法可有效提升用户服务质量和系统的通信性能,为认识用户间的频谱分配提供了一种有效的方案.
基于被动测量的5G宽带高铁信道分簇模型
侯绪艳, 尹学锋, 张琳坚
当前状态:  doi: 10.12265/j.cjors.2020221
摘要(4) HTML全文(3) PDF(0)
摘要:
为研究在高铁场景下的5G信道传播模型,设计了一款基于双通道的被动信道测量系统,并对运行速度约250 km/h的高铁进行了Sub-6 GHz频段的信道测量,建立了基于多径簇的信道模型. 测量系统由双通道软件定义的无线电外设(software-defined radio, SDR)、高性能移动工作站和其他设备构成,可用于在服务中的5G新无线电(5G new radio, 5G-NR)网络中精确地采集中心频率为2~4 GHz、带宽为100 MHz的5G下行链路信号. 通过对不同类型下行链路信号的后处理,获得时延、多普勒频率和到达方向角的多维信道功率谱,以及多径分量的参数估计. 最后通过对本文测量获得的5G-NR模型与现有的WINNER II模型进行对比分析,验证了本文模型在系统性能评估中的适用性.
智能可控电磁表面信道建模
窦建武, 陈艺戬, 张楠, 方敏, 彭琳
当前状态:  doi: 10.12265/j.cjors.2020195
摘要(6) HTML全文(3) PDF(0)
摘要:
通过部署智能电磁表面来实现无线传播环境的智能重构是目前6G研究的一个关键,其信道建模是后续进行智能电磁表面规划部署、覆盖/容量及其他网络性能分析的基础. 在基于地图(Map-based)混合信道模型基础上,基于射线追踪及可控智能电磁表面反射模型给出了一种适用于智能电磁表面部署在复杂实际场景中的信道建模方法。该方法通过把电磁表面建模为由不同来波所激励的多个虚拟逻辑基站,在保持较高精度的基础上,简化了模型算法,降低了运算量,为6G无线传播环境的智能重配研究打下了基础.
毫米波时变信道仿真中实现空间一致性的方法研究
元媛, 何睿斯, 艾渤, 钟章队
当前状态:  doi: 10.12265/j.cjors.2020145
摘要(207) HTML全文(9) PDF(3)
摘要:
为满足终端移动场景下5G毫米波信道建模及仿真的需求,开展了毫米波时变信道仿真中实现空间一致性的研究. 基于通用的5G毫米波信道模型开展了仿真和分析,将终端移动轨迹进行分割,确定连续仿真窗口间大尺度参数的相关性. 同时,引入马尔可夫链实现窗口间多径簇数目的动态演化. 对于窗口内信道小尺度参数,基于多径的几何分布结构实现对其状态的连续更新. 最后,通过多径簇数目的自相关系数以及时延角度功率谱衡量信道仿真时空间一致性仿真重现的准确性. 结果表明:所提出的仿真方法实现了信道连续统计窗口间参数的平滑演进,从而准确刻画了5G毫米波信道的空间一致性. 本文的相关工作实现了毫米波时变信道的准确仿真.
基于自适应粒子群优化的RBF毫米波信道建模研究
胡玮, 耿绥燕, 赵雄文
当前状态:  doi: 10.12265/j.cjors.2020201
摘要(11) HTML全文(14) PDF(3)
摘要:
基于毫米波室内无线信道测量数据,将机器学习(machine learning,ML)中的径向基函数(radial basis function,RBF)方法应用于毫米波信道建模中,建立了基于自适应粒子群优化 (adaptive particle swarm optimization, APSO)的RBF神经网络信道参数预测模型,并与传统RBF算法的预测结果进行了比较. 利用APSO-RBF模型对信道大尺度参数(large scale channel parameter,LSCP)如路径损耗(path loss, PL)、时延扩展(delay spread, DS)等数据的特征进行了学习和预测. 结果表明,APSO-RBF模型信道参数的预测值与实际测量值非常吻合,均方根误差(root mean square error,RMSE)较小,且预测曲线与原始测量值曲线的拟合度较好,该算法的学习性能和预测效果均优于传统RBF算法. 另外,APSO-RBF模型在数据量波动较大的情况下对信道参数的变化有着良好的适应性,对5G毫米波信道参数可以取得较好的预测效果.
基于空间递推的毫米波信道一致性仿真算法研究
崔昊, 钱肇钧, 富子豪, 杜飞, 刘永胜, 耿绥燕, 赵雄文
当前状态:  doi: 10.12265/j.cjors.2020203
摘要(9) HTML全文(8) PDF(1)
摘要:
根据鸟巢28 GHz信道测量数据,提出了一种基于空间递推的空间一致性信道大尺度参数(large-scale parameter, LSP)生成算法——空间递推算法(spatial recursion algorithm, SRA),并与传统的WINNER II算法进行了比较. SRA利用多维正态分布,通过特定的递推算法依次生成各个仿真点的信道LSP,以实现参数的自相关与互相关特性. 结果表明,在实现空间一致性的前提下,SRA仿真结果与测量数据高度吻合,仿真精度优于WINNER II算法,且SRA无需单独生成参数互相关特性,仿真步骤更为简单. SRA为相关算法的研究提供了一种新的思路,对毫米波时变信道仿真有重要意义.
基于多层感知器神经网络的路径损耗预测研究
吴丽娜, 何丹萍, 艾渤, 王剑, 官科, 钟章队
当前状态:  doi: 10.12265/j.cjors.2020209
摘要(11) HTML全文(5) PDF(2)
摘要:
为了更好地服务于5G及未来无线通信系统的网络规划与优化,开展了基于多层感知器(multi-layer perceptron, MLP)神经网络的路径损耗预测研究. 利用有限的地物类型,提出一种表征传播环境的简易方法,避免了繁琐的三维场景建模. 结合测量数据和由环境表征方法提取的环境特征,基于MLP神经网络建立了路径损耗模型. 数据实验的对比分析表明MLP神经网络能够实现路径损耗的准确预测,且环境特征的引入有助于提升模型性能. 为解决干扰地物影响路径损耗模型的准确性以及模型对环境变化的敏感性问题,根据视距(line-of-sight, LoS)和非视距(non-line-of-sight, NLoS)标签改进环境表征方法,进一步提升了模型的稳定性和泛化能力. 所做工作有助于了解无线电波传播特性,为无线网络优化和通信系统设计提供了理论依据.
基于改进射线跟踪法和BP神经网络算法的室外微蜂窝毫米波信道特性研究
李双德, 刘芫健, 林乐科, 卞希嘉, 朱古月, 闫亚欣, 任安雯, 孙萁
当前状态:  doi: 10.12265/j.cjors.2020217
摘要(12) HTML全文(8) PDF(0)
摘要:
在28 GHz与39 GHz毫米波频段室外微蜂窝场景下,基于改进射线跟踪法和反向传播(back propagation, BP)神经网络算法对毫米波单发单收信道及单发多收信道进行建模仿真研究. 在得到的无线信道仿真数据基础上,研究分析了毫米波信道的路径损耗、均方根(root-mean-square, RMS)时延扩展(delay spread, DS)、接收功率等传播特性. 通过与现有文献的测量结果对比分析验证了改进射线跟踪法的正确性与有效性. 通过BP神经网络方法拟合得到的路径损耗模型参数结果与改进射线跟踪法仿真得到的路径损耗参数结果对比发现,两者吻合程度很高,验证了BP神经网络算法能很好地对室外微蜂窝毫米波信道大尺度参数进行预测. 同时,文中给出了一种普遍适用的用来表征室外微蜂窝视距与非视距场景下28 GHz与39 GHz毫米波信道的路径损耗模型. 结果表明:视距场景下的RMS DS和接收功率都小于非视距场景下得到的结果;视距场景与非视距场景下RMS DS、水平方向到达角、多径簇的个数累计分布函数均服从高斯分布;RMS DS在毫米波频段微蜂窝场景下,随着频率的升高而增大,到达接收端的多径成簇呈现稀疏性.
5G毫米波频段不同天线形式信道参数测量及对比分析
刘永胜, 侯春枝, 林乐科, 张蕊, 张鹦琪
当前状态:  doi: 10.12265/j.cjors.2020223
摘要(10) HTML全文(8) PDF(1)
摘要:
基于5G毫米波应用频段,开展了全向天线、喇叭天线以及阵列天线的信道测量与信道参数对比分析研究. 利用空间交替广义期望最大化(space-alternating generalized expectation-maximization, SAGE)算法提取了多径信道参数,包括多径时延、到达角、多径强度等,并基于多径分量距离(multipath component distance, MCD)对多径分量进行分簇结果的对比,对比分析了相同测量点处不同天线形式得到的信道参数差异. 结果表明,同场景下不同天线的信道参数测量结果会有较大差别,全向天线路损指数最小,阵列天线均方根(root mean square, RMS)时延扩展和RMS角度扩展均最小,喇叭天线可以得到较多的簇. 本文为5G毫米波频段信道建模提供了不同天线形式信道参数结果对比分析数据.
3.5 GHz频段5G系统对ATG系统干扰分析
刘蕾, 侯继江, 蔡云斌, 张少伟, 芒戈
当前状态:  doi: 10.12265/j.cjors.2020207
摘要(9) HTML全文(6) PDF(0)
摘要:
为研究3.5 GHz频段地面5G系统对地空宽带通信(air to ground, ATG)系统同频同步干扰情况、对该频段中5G系统与飞机上ATG系统间的同频共存问题进行了系统间同频共存分析. 采用5G系统技术参数,在城区、城郊连续和郊区不同场景下,仿真5G系统基站(base station, BS)对机载ATG系统干扰情况及5G系统用户对ATG BS干扰情况,分别计算得到不同场景下5G系统BS对机载ATG系统及5G系统用户对ATG BS的平均干扰功率密度. 仿真结果表明,地面5G系统BS对机上ATG系统的同频干扰影响较小,可将该干扰视为可接受干扰. 同时,本文还给出了ATG BS的部署隔离距离参考值.
基于空间位置概率的NGSO通信星座干扰仿真分析研究
李伟, 魏文康, 刘畅, 刘珊杉, 武秀广
当前状态:  doi: 10.12265/j.cjors.2021007
摘要(14) HTML全文(6) PDF(0)
摘要:
针对非静止轨道(non-geostationary orbit, NGSO)通信星座系统与静止轨道(geostationary orbit, GSO)卫星系统同频干扰问题,建立了面向多波束NGSO通信星座系统的集总干扰分析模型,根据国际电联的相关建议和报告,提出了基于空间位置概率的双精度分析方法. 通过对NGSO参考卫星进行空间采样,得出干扰的统计分布规律. 以OneWeb和SINOSAT-5系统为仿真场景,评估了两系统间的干扰情况,并与国际通用工具对比验证了所提方法的正确性. 在此基础上探究了精细步长仿真准则和地球站位置对结果的影响. 结果表明,对于大规模NGSO通信星座系统,分隔角小于等于精细步长区域夹角的NGSO卫星数占比门限为20%时能够兼顾结果精度和计算效率,干扰分布趋势与GSO地球站纬度密切相关.
基于PIN开关的可重构双波段功率放大器设计
刘文进, 王皓, 南敬昌
当前状态:  doi: 10.12665/j.cjors.2020273
摘要(28) HTML全文(18) PDF(0)
摘要:
为满足5G通信中多标准、多模式系统对功率放大器的需求,提出了一种新型的可重构双波段匹配电路结构. 首先,在输出匹配网络中加入分布式PIN开关,通过开关的闭合与断开实现两个双波段输出匹配电路的良好匹配;然后,基于带通滤波器理论设计的宽带输入匹配网络,能够实现1.5~2.5 GHz频段内的良好匹配. 为验证方法的有效性,采用CGH40010F GaN晶体管,设计并加工了一款工作在1.6 GHz&2.1 GHz、1.8 GHz&2.3 GHz的可重构双波段功率放大器. 实测结果显示:在四个频段可重构双波段功放的功率附加效率(power added efficiency, PAE)均大于46.2%,饱和输出功率大于39.09 dBm. 该功放具有电路复杂度和设计难度较低的特点,且每个波段都具有较高的输出功率和PAE,为设计可重构功放提供了一种可行的方案.
一种双模式短波对数周期天线设计
李虎, 任晓飞, 蔡志远, 袁英光
当前状态:  doi: 10.12665/j.cjors.2020251
摘要(13) HTML全文(16) PDF(2)
摘要:
为了适应电离层传播特性,使短波天线更好地与电离层环境匹配,进行大纵深覆盖,提出了一种双模式短波对数周期天线设计. 天线在垂直方向上由两层水平极化对数周期天线构成,通过同相和反相两种激励模式,使得天线能够同时形成低仰角辐射和高仰角辐射. 理论仿真和实际测试表明:双模式短波对数周期天线在6~30 MHz频带内,两种模式的电压驻波比(voltage standing wave ratio, VSWR)均小于2.5;低角模式仰角为20°左右,增益可达12 dBi;高角模式仰角为44°~60°左右,增益可达10 dBi. 该天线同时具备两种模式工作能力,有效改善了现有单对数周期天线覆盖能力,并为短波信号多径分离研究奠定了基础.
基于可开关桥式耦合结构的介质滤波开关
张朋飞, 刘疆, 秦伟, 陈建新
当前状态:  doi: 10.12665/j.cjors.2020265
摘要(30) HTML全文(24) PDF(2)
摘要:
作为无线通信时分双工子系统的重要元件之一,目前绝大多数已报道的滤波开关是利用微带线结构实现的,然而其较高的损耗已逐渐不能满足通信系统的要求. 文中针对介质滤波器提出了一种可开关桥式耦合结构,该耦合结构由印刷电路板上的一部分金属带条和伸入介质腔体内部的两根金属探针构成. 将PIN管并联在金属带条上,通过控制PIN管的偏置电压从而实现对耦合路径的开和关. 为验证所提出结构的开关性能,本文设计、加工并测试了一款适用于5G应用的四阶介质滤波开关. 测试结果表明,该设计在打开状态下的插入损耗只有1.2 dB,在关闭状态下的隔离达到了50 dB. 与传统微带滤波开关相比,本设计具有更低的插入损耗和更高的隔离度.
基于GNSS的武汉区域电离层TEC建模
吴伟铨, 周晨, 禹智斌, 左平兵, 赵家奇, 赵正予
当前状态:  doi: 10.12665/j.cjors.2020228
摘要(235) HTML全文(49) PDF(5)
摘要:
为研究适用于区域电离层总电子含量(total electron content, TEC)建模的方法和估计策略,对传统单层假设下的几种建模方法和估计策略进行了比较分析. 基于我国中纬度武汉地区17个连续运行参考站的数据进行TEC建模,建模方法分别采用4×3阶多项式模型、2阶多项式模型、4阶球谐级数模型,估计策略使用分段常数估计策略和分段线性估计策略. 在传统单层假设的基础上,本文还提出了三层电离层TEC模型,该模型可以分别给出底部电离层、峰高电离层和顶部电离层的TEC. 研究结果表明,几种模型的天顶方向总电子含量拟合效果和欧洲轨道确定中心公布的电离层格网地图均具有较好的一致性,其中4阶球谐级数模型和分段线性估计策略效果最佳. 通过三层电离层模型,可以得到TEC与电离层高度之间的关系,多层电离层模型对空间目标监视和低轨卫星航天测控具有重要应用价值.
非静止卫星星座地球站的等效全向辐射功率包络计算方法
张晓燕
当前状态:  doi: 10.12665/j.cjors.2020241
摘要(36) HTML全文(52) PDF(4)
摘要:
新兴的非静止卫星(non geostationary orbit satellite, NGSO)星座系统可支持分布在地球任何位置的海量地面终端,NGSO星座系统大多使用与GSO卫星系统同频的频段,加上NGSO卫星系统在空、时、频、码等域的高动态特性,必然会对GSO卫星系统带来时变的频率干扰问题. 为解决NGSO星座系统上行链路对GSO系统最大辐射能量的计算问题,通过引入卫星地球站(earth station, ES)可设置范围、GSO可见轨位弧范围、ES处最小隔离角的计算、卫星ES天线最大可用发射增益,并通过完善计算步骤等,文中给出了NGSO星座系统上行等效全向辐射功率(equivalent isotropically radiated power, EIRP)包络的通用计算方法及一个计算示例. 通过分析可知,拟仿真系统的各项参数尤其是相关的干扰规避和减缓策略越详细,仿真结果就越接近系统工作的真实值. 本文方法可用于计算任何NGSO系统的上行EIRP包络,以便参与国际电信联盟《无线电规则》第22款上行等效功率通量密度的计算.
基于柱坐标抛物方程的海上雷达覆盖范围研究
汪路遥, 邓小川, 廖成, 杨巨涛, 冯菊
当前状态:  doi: 10.12665/j.cjors.2020246
摘要(275) HTML全文(25) PDF(18)
摘要:
为预测雷达波在海面的全向传播特性,提出了基于柱坐标抛物方程(parabolic equation,PE)的电波传播模型,用于海上雷达覆盖范围的研究. 从亥姆霍兹方程出发,推导出柱坐标系下的前向PE形式. 再利用PE通解中三角函数的正交性,求解各电波传播模式的激励系数,结合分步傅里叶变换实现柱坐标PE的步进迭代算法,以预测电波在空间的传播特性. 数值算例表明:本文提出的柱坐标PE可突破传统三维直角坐标PE约30°的近轴传播的局限性,实现方向面上的全向计算;相较于准三维PE具有更高的计算精度. 基于上述方法,研究了大气波导、粗糙海面对雷达探测性能的影响,仿真结果对构建海上数字化战场具有重要的指导意义.
基于全波法的甚低频波对低电离层扰动分析
孙佳欣, 彭怀云, 李清亮
当前状态:  doi: 10.13443/j.cjors.2020032401
摘要(36) HTML全文(36) PDF(5)
摘要:
由于电离层对甚低频(very low frequency, VLF)波具有良好的反射性,但高频频段的加热模型在VLF频段不完全适用,本文通过全波解反射系数和波模振幅递归算法,分析了平面波在水平电离层分层结构中的能流分布规律,结合电离层化学反应模型对电离层参量的扰动情况进行仿真,并与其他文献中使用的方法相比. 全波计算方法考虑到了各层反射、透射波相互叠加的情况,仿真结果对比发现,用全波法得到的能流吸收和电子温度扰动幅度更大. 不同入射波参数、地磁场参数、电离层背景参量下的扰动情况对比发现:改变电波入射角会使电离层中电波的反射吸收高度发生变化;改变方位角和地磁倾角仅影响电离层能流吸收幅度,不会对电波反射高度造成影响;改变中性成分的浓度和温度会影响电离层的能量损失和化学反应过程.
栏目
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综述
基于谐波特征分析的时间调制阵列测向研究进展
曹岸杰, 曲耀斌, 贺冲, 陈娜, 陈靖峰, 金荣洪
2021, 36(2): 163-171.   doi: 10.13443/j.cjors.2020032501
摘要(5) HTML全文(4) PDF(0)
摘要:
针对近年来发展起来的基于谐波特征分析的时间调制阵列 (time modulated array, TMA)测向这一新型无线电测向技术体制,全面总结了其目前的发展现状以及与传统阵列测向体制相比较的优缺点. 首先分析了TMA的起源、发展与数学基础;其次总结了基于TMA的测向方法的研究现状;然后对二单元TMA测向、多单元TMA测向以及宽带线性调频信号的TMA测向进行了详细讨论,并具体分析了这些方法的数学原理、关键技术、实现思路等;最后对该测向技术存在的问题及发展趋势进行了探讨.
折合式平面反射阵天线的研究进展
朱熙铖, 叶颖, 张盼盼, 张永鑫
2021, 36(2): 172-178, 255.   doi: 10.13443/j.cjors.2020013101
摘要(4) HTML全文(2) PDF(4)
摘要:
折合式平面反射阵天线(folded reflectarray antenna, FRA)作为一种高增益天线形式,在雷达、通信等领域有着良好的应用前景. 在继承平面反射阵天线易加工、低成本、平面化等特点的同时,FRA巧妙地利用了光路折合原理,具有更低剖面、无馈源口径遮挡等优点,自其概念提出以来便一直受到学术界和工业界的广泛关注. 本文由传统反射面天线逐步引出FRA,并从主反射面、馈源、副反射面三个重要组成部分及天线波束扫描归纳总结了国内外近年来FRA的研究进展.
论文
昆明地区连绵起伏山体对地闪回击定位精度影响的模拟研究
吉德志, 张运龙, 王磊, 张金波, 戴炳哲
2021, 36(2): 179-186, 312.   doi: 10.13443/j.cjors.2020011001
摘要(3) HTML全文(3) PDF(1)
摘要:
为了探讨真实地形对雷电定位精度的影响,利用二维时域有限差分(two-dimensional finite-difference time-domain, 2D FDTD)算法,采取共形网格剖分技术,通过与平坦地面相比,首先研究了云南昆明地区复杂地形地貌对雷电电磁场传播的影响,然后利用时差定位算法,进一步探讨了该地区复杂地形地貌对雷电定位精度的可能影响。结果表明:1)由于复杂山体对雷电高频信号的优先衰减作用,传播路径上的山体越高大,相应的雷电电磁波波头时间越长,即信号到达时间(time of arrival, TOA)可能会延迟。从本文选取的昆明研究区域看,脉冲波形峰值到达滞后时间大概分布在4~5 μs。2)根据脉冲信号TOA的不同定义方式,无论是平坦地面还是考虑复杂地形地貌的真实地表,峰值到达法的误差最大。对假定的平坦地面而言,除了峰值到达法,绝大多数TOA时差定位偏差在200 m以内,甚至重合。但对真实传播路径而言,不同雷击点对应不同的传播路径,有的偏差在100~200 m左右,有的偏差在2 000 m左右。
差分馈电双极化四波束方向图可重构天线
靳贵平, 黎淼兰, 陆杜娇, 孙毅, 廖绍伟
2021, 36(2): 187-194.   doi: 10.13443/j.cjors.2020032001
摘要(7) HTML全文(3) PDF(3)
摘要:
提出了一种平面差分馈电双极化四波束方向图可重构天线. 该天线由两个相互正交的偶极子和四个带PIN二极管的寄生单元构成,有两个差分馈电端口,通过短截微带线给两个相互正交的偶极子馈电. 两个偶极子正交摆放、异面垂直,与寄生单元蚀刻在同一基板上,整体结构简单. 切换PIN二极管的不同状态得到四个波束的方向图可重构和两种方式的极化可重构. 实验表明,−10 dB阻抗带宽为8.9%,覆盖3.27~3.58 GHz频段,平均增益为5.6 dBi,前后比约为10 dB,平均辐射效率为68%. 该天线结构紧凑、成本低、易加工.
一种介质埋藏异形微带八木天线的设计
倪国旗, 陈兆祺, 范李
2021, 36(2): 195-200.   doi: 10.13443/j.cjors.20200603
摘要(9) HTML全文(5) PDF(0)
摘要:
为达到某重点项目性能要求,综合运用微带天线、八木天线和介质埋藏天线理论及设计方法,设计出了一种介质埋藏异形微带八木天线. 该天线将传统八木天线的引向振子由一个改变为两个,形成“¥”形,用来规划波束方向和形成双波束;在天线贴片两旁增加“栅栏”,聚集了电磁波的辐射,提高了天线增益,同时还获得了较大的相对阻抗带宽. 测试表明:在Ku频段的一中心频率上,其绝对带宽为1.9 GHz,最大增益为3.92 dB;在E面具有两个主波瓣,θ=15°处波瓣宽度为11°,θ=347°处波瓣宽度为10°. 所设计天线在性能和功能上均满足项目需求,对该项目中信号的接收和发射起到了关键作用. 此外,该天线在其他通信、侦察和干扰等场合也具有广阔的应用价值.
一种面向宽带频谱的信噪分离方法
刘奇, 冯冬冬
2021, 36(2): 201-207.   doi: 10.13443/j.cjors.2020031601
摘要(12) HTML全文(3) PDF(1)
摘要:
自动化频谱监测中,信噪分离为宽带频谱序列进一步信号识别和统计提供算法支撑,而现有的频域信噪分离方法存在准确性较低的问题,为提高算法准确性,提出了一种面向宽带频谱的信噪分离方法. 首先,分析实测宽带频谱样本数据特征,采用爱泼斯-普利方法验证了频谱噪声数据样本满足正态性;其次,结合标准差理论,采用邻值比较和窗口划分方法确定信噪分离阈值;最后,以信噪分离准确性为目标,通过迭代优化邻值比较判别值及窗口划分宽度,提高了算法的准确性. 数据验证和对比分析表明,本文方法的信噪分离阈值与频谱噪声吻合较佳,准确性高至90.53%,明显高于现有信噪分离方法,且运行速度快,能够较好地应用于自动化频谱监测的实时信号识别与统计.
基于神经网络的无线信道场景识别
樊圆圆, 刘留, 张嘉驰, 李慧婷, 周涛, 唐盼
2021, 36(2): 208-215.   doi: 10.13443/j.cjors.2020033102
摘要(16) HTML全文(5) PDF(2)
摘要:
无线信道场景识别对于无线资源调度和系统性能的优化等具有重要意义。文中基于QuaDriGa平台研究了反向传播神经网络(back propagation neural network,BPNN)和卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)在无线信道场景识别中的应用。首先,利用QuaDriGa生成不同场景下的信道冲激响应(channel impulse response,CIR),并提取时延扩展、角度扩展等信道参数。然后,对于BPNN,直接利用其对不同场景的参数进行训练;对于CNN,需要经过“抽头移动、数量级微调、自相关”等操作将一维的CIR转化为二维图像再进行训练。最后,计算识别准确率并利用K折交叉验证该两种模型的泛化能力。结果表明,CNN比BPNN识别精度高,但BPNN识别效率更高,二者均可用于未来信道场景的智能感知和识别。
基于多层感知器的外辐射源雷达多帧联合检测
姚诗颖, 易建新, 万显荣, 程丰
2021, 36(2): 216-224.   doi: 10.13443/j.cjors.2020022301
摘要(6) HTML全文(3) PDF(0)
摘要:
针对复杂杂波背景下“低慢小”目标检测问题,发展了一种基于多层感知器(multi-layer perceptron, MLP)的检测器. 该检测器联合多场距离多普勒(range-Doppler, RD)谱作为观测空间,在每一场RD谱上取沿距离维滑窗的n个(通常取n=3)单元构造观测向量. 为评估该检测器实际性能,开展了无人机探测实验. 无人机这类“低慢小”目标通常出现在RD谱上邻近零多普勒的区域,该区域的杂波会影响目标检测. 实验结果表明,所提MLP检测器既能在高斯杂波环境下很好地逼近最优似然比(likelihood ratio, LR)检测器,同时,在难以得到杂波分布模型解析表达式的情况下,检测性能优于统计模型失配的LR检测器.
超宽带阶梯形微带单极子天线的设计与研究
南敬昌, 王明寰
2021, 36(2): 225-230.   doi: 10.13443/j.cjors.2019111701
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摘要:
针对当前已有超宽带(ultra-wideband, UWB)微带单极子天线带宽窄、尺寸大等缺陷,设计了一款小型化UWB阶梯形微带单极子天线,采用开槽的矩形辐射贴片、阶梯形微带馈电线和缺陷地面结构(defected ground structure, DGS)实现良好的UWB特性. 对天线的回波损耗、电压驻波比(voltage standing wave ratio, VSWR)、辐射方向图及增益进行了仿真计算和优化设计,实测显示,天线的工作频段为2.6~22.1 GHz,增益最大值为12.9 dBi,仿真和实测结果基本吻合. 所设计天线结构简单、覆盖频率广、尺寸小、工作频带内具有良好的辐射特性,表明该天线适用于各种UWB通信系统中.
基于STL文件的FDTD网格剖分算法
姜书瑞, 孔怡, 田越, 黄正宇
2021, 36(2): 231-237.   doi: 10.13443/j.cjors.2019121501
摘要(4) HTML全文(3) PDF(1)
摘要:
针对复杂目标的时域有限差分(finite-difference time-domain, FDTD)法计算,提出了一种将非结构化网格直接转化为Yee网格的改进算法。该算法在射线求交方法的基础上对射线方程与三角面元求交公式进行优化,实现了快速的目标网格生成,有效降低了计算复杂度并提升了剖分效率。通过介质球、军舰和F22飞机模型等算例验证了该算法的正确性和高效性,可为大规模复杂目标的FDTD计算提供支撑。
基于最优子阵划分ESPRIT的任意线阵高精度DOA估计算法
马严, 韩勋, 匡银, 郑佳, 冯鑫
2021, 36(2): 238-246.   doi: 10.13443/j.cjors.2020032601
摘要(2) HTML全文(3) PDF(2)
摘要:
为了提高任意阵列的波达方向(direction of arrival, DOA)估计性能,从对子阵阵元选取进行优化的角度出发,提出了基于最优子阵划分旋转不变信号参数估计技术(estimation of signal parameters via rotational invariance techniques, ESPRIT)的任意线阵高精度DOA估计算法. 该算法首先利用虚拟插值阵列ESPRIT(virtual interpolated array ESPRIT, VIA-ESPRIT)得到精度较低的DOA粗估计. 其次以DOA粗估计为参考对任意阵列进行相位补偿,使其具备旋转不变性. 然后根据ESPRIT算法原理对构建旋转不变方程的子阵划分进行优化,并通过优化后子阵间的旋转不变性得到高精度的DOA估计. 此外,本文还分析了子阵划分对算法估计性能的影响,给出了子阵最优选取的近似计算方法. 计算机仿真结果验证了所提算法的有效性,并表明其性能逼近克拉美·罗界(Cramer-Rao bound, CRB).
基于改进地形重构的SSPE传播预测方法
高颖, 陈局非, 郭淑霞, 耿鑫
2021, 36(2): 247-255.   doi: 10.13443/j.cjors.2020033101
摘要(17) HTML全文(4) PDF(0)
摘要:
针对复杂环境下电波传播预测分析难的问题,提出了一种基于地形重构的分步抛物方程(split-step parabolic equation, SSPE)传播预测方法. 该方法采用具有广角传播因子且步长可变的双向SSPE解法,并利用基于改进地形重构的SSPE传播预测方法对真实地形的电波传播特性进行仿真分析和试验验证. 与现有的电波传播预测方法相比,该方法结合了真实地形,通过改进重构算法对地形建模效果进行完善,并利用变步长双向SSPE解法进行传播损耗的预测. 仿真试验结果表明,此预测方法6 dB以内的精度满足了高精度电波传播模型的要求,表明该方法具有实际意义与推广价值.
单通道调频连续波雷达动目标探测技术研究
杨凯, 林沂, 付云起
2021, 36(2): 256-263.   doi: 10.13443/j.cjors.2020031101
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摘要:
单通道调频连续波(frequency modulated continuous wave, FMCW)雷达体积小、成本低,近年来是近距离目标探测领域的一个研究热点. 然而,动目标的速度-方位耦合问题会导致波束形成时测角模糊. 针对这一问题,提出了一种动目标补偿方法. 依据此方法给出一种单通道FMCW雷达信号处理流程,并进行了仿真和实验验证,结果表明:动目标补偿方法可以有效地解决单通道FMCW雷达动目标探测时的测角模糊问题;应用此单通道FMCW雷达信号处理流程,可以实现对动目标的有效探测.
人工触发闪电的先导磁定位与电流反演
李少磊, 邱实, 石立华, 李书磊
2021, 36(2): 264-269.   doi: 10.13443/j.cjors.2019112101
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摘要:
为进一步分析人工触发闪电直窜先导的放电过程及其电流特征,建立了闪电通道双站交叉磁定位的方法. 该方法利用低灵敏度磁场回击时刻及高灵敏度磁场直窜先导过程的磁定向(magnetic direction finding, MDF)结果,采用双站交叉对直窜先导的放电通道进行定位. 人工触发闪电试验观测数据表明,定向结果误差范围在2%以内,双站磁定位的平均定位误差为89.06 m,验证了该方法的有效性. 此外,基于磁场波形建立了先导电流重构模型,并通过逐级计算优化参数拟合,实测磁场波形与模拟磁场波形的相关度较高.
一种基于AFSS的可重构天线设计
东晋雯, 任晓飞, 何绍林, 李相众
2021, 36(2): 270-276.   doi: 10.13443/j.cjors.2019123101
摘要(5) HTML全文(5) PDF(0)
摘要:
针对5G智能天线双频工作,提出一种基于有源频率选择表面(active frequency selective surface, AFSS)的可重构天线,该天线由蝶形频率可重构馈源和八棱柱形AFSS构成,馈源采用的是共面波导方式馈电的蝶形单极子. AFSS由对称弯钩状缝隙的周期结构构成,通过PIN二极管进行加载,使得AFSS能够在3.4~3.6 GHz和4.8~5.0 GHz两个5G频段互为反射模式和透射模式. 利用AFSS对馈源天线激励的电磁波进行空间调控,可实现两个频段的全向和定向波束的切换,也可实现水平面波束扫描. 根据仿真设计的天线模型进行设计加工和实际测试,结果表明:该天线的工作频段可以覆盖以上两个频段,低频定向波束增益为7.6 dBi,高频定向波束增益为8.6 dBi;并且能实现高/低频双波段切换、全向/定向波束切换和水平面内360°波束扫描功能. 该天线具有波束切换灵活、功耗低、造价低等特点,在新一代无线通信系统中具有一定的应用价值.
基于石墨烯超材料的三频段可调谐完美吸收器
李辉, 余江, 陈哲
2021, 36(2): 277-284.   doi: 10.13443/j.cjors.2020022601
摘要(7) HTML全文(3) PDF(3)
摘要:
为进一步降低太赫兹频率下高性能调控器件的结构复杂度,提出一种三频段可调谐超材料完美吸收器. 该吸收器由图案化的石墨烯层和经Si介质层隔开的Au接地平面组成,利用太赫兹下的石墨烯表面等离子体共振以及图案化石墨烯与电场耦合提供的电偶极子共振形成多个吸收峰. 数值仿真结果表明,在0.489 THz、1.492 THz和2.437 THz处实现了对入射波的共振吸收,各峰值处的幅值均大于99.9%. 由于吸收峰处的幅值可以通过外部施加的偏置电压改变石墨烯的费米能级进行控制,因而所提出的吸收器结构的工作状态可在反射器和吸收器之间灵活切换. 同时,通过对吸收器单元结构的对称设计实现了对极化角度的不敏感特性,且在宽入射角范围内仍能保持良好的吸收性能. 因此,所设计的基于石墨烯的太赫兹超材料功能器件在调制和传感方面具有巨大的潜力.
夏季短波Es场强计算方法研究
陈春, 杨戈, 林惠娇
2021, 36(2): 285-295.   doi: 10.13443/j.cjors.2020030901
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摘要:
Es层是发生在电离层E层高度上的突发不规则结构,短波接收电平与Es和F层反射密切相关,Es对短波通信影响很大,而中国是Es的高发区. 利用中国电离层垂测网的Es层临界频率foEs数据,分析了中国地区夏季Es空间分布特性及其对短波通信的影响. 研究发现,夏季Es层可提高短波链路最高可用频率,扩宽了可用频段,提高了信号质量. 基于短波链路中间点电离层垂测foEs数据构建了Es传播模型来预测Es期间的接收电平值,并与西安至青岛、西安至昆明短波链路接收电平观测值进行了比较. 结果显示,当工作频率为5 MHz、10 MHz和15 MHz时,其接收电平预测值与观测值相吻合,反映了实测接收电平的变化趋势.
球面近场测试高阶探头补偿算法及其在超宽带探头上的应用
丁一, 姜维超, 赵宇心
2021, 36(2): 296-302.   doi: 10.13443/j.cjors.2020022001
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摘要:
为了提高基于超宽带探头的球面近场天线测试系统精度,相应的探头补偿算法需要考虑超宽带探头的高阶方位模式. 文中采用文献[3]中基于球面波的迭代法方案实现了高效高精度的高阶探头补偿算法,并将其应用到一种工作在2~18 GHz的超宽带双脊喇叭探头中. 同时以偶极子阵列为例,研究了本文算法相较于传统低阶算法的精度优势,测试了该算法在多种条件下的收敛性. 结果显示:在相同条件下,高频端比低频端的高阶补偿效应更加明显;当待测天线完全落在该探头的主瓣6 dB宽度区域内时,算法均可以在几次(小于10)迭代后达到理想的精度. 因此,本文算法可以有效地提高基于超宽带探头的球面近场测试系统的精度,并且具有较高的单机计算效率.
带限Weierstrass-Mandelbrot分形土壤表面与置于其上组合目标复合电磁散射特性仿真及分析
王玉清, 刘鹏, 任新成, 朱小敏, 赵晔, 杨鹏举
2021, 36(2): 303-312.   doi: 10.13443/j.cjors.2020031401
摘要(6) HTML全文(2) PDF(0)
摘要:
为了满足置于粗糙面之上组合目标雷达回波特性的数据采集、特征提取的需要,采用Topp模型和电介质复介电常数计算公式模拟土壤介电常数的实部和虚部,应用带限Weierstrass-Mandelbrot分形函数模拟土壤表面,运用时域有限差分方法研究了带限Weierstrass-Mandelbrot分形土壤表面与置于其上组合目标的复合散射,并仿真了复合散射系数的角分布曲线。仿真结果表明,复合散射系数随散射角振荡地变化,在镜反射方向处产生散射增强效应;土壤表面高度起伏均方根越大,复合散射系数越大;分维越大,复合散射系数越大;湿度对复合散射系数影响虽小,但有固定的规律可循;组合目标尺度、介电常数、入射角对复合散射系数影响没有固定的规律可循;标度区间、空间基频对复合散射系数基本上没有影响。
一种小型化双陷波可重构UWB天线设计
李蕾, 季红妍, 张舜, 南敬昌
2021, 36(2): 313-320.   doi: 10.13443/j.cjors.2020082201
摘要(4) HTML全文(4) PDF(0)
摘要:
提出了一种小型化的双陷波可重构超宽带(ultra wide band, UWB)天线,通过在辐射贴片上刻蚀大、小两个C形槽,实现5G (3.3~4.4 GHz)/WiMAX (3.3~3.6 GHz)和WLAN (5.150~5.825 GHz)两个频段的陷波. 采用两个PIN二极管跨接在C形槽上,通过控制PIN二极管的通断状态,在两个频段上实现陷波可重构. 为了实现小型化,天线采用削顶圆形结构的辐射贴片,并将C形槽设计为嵌套结构,天线最终尺寸为18.0 mm×19.5 mm. 仿真与测量结果表明:天线可以在UWB、两种单陷波和双陷波共四种状态下工作,UWB频段为3.1~11.0 GHz,两个单陷波频段分别为3.2~4.9 GHz、5.2~6.0 GHz,双陷波频段为3.25~4.75 GHz和5.3~6.1 GHz. 天线的最大增益为2.8 dBi,具有良好的辐射特性.
基于改进最小二乘算法的TDOA/AOA定位方法
闫雷兵, 陆音, 张业荣
[摘要](146) [HTML全文](37) [PDF 798 KB](199)
摘要:
针对现有的两步加权最小二乘(Two-stage Weighted Least Squares, TSWLS)和约束加权最小二乘(Constrained Weighted Least Squares, CWLS)在TDOA/AOA混合定位中可能产生测量矩阵奇异的情况, 提出了一种改进的CWLS算法来消除奇异矩阵求逆运算.其主要思想是在约束条件下, 用含有移动台位置坐标的价值函数对移动台坐标和附加变量分别取偏微分, 分离出引入的附加变量, 使移动台位置坐标与附加变量分别位于线性方程的两边, 求解关于附加变量的一元二次方程, 因此避免了对奇异矩阵求逆的运算.在零均值的高斯白噪声环境下, 且移动台位于或接近监测基站阵列中心时, 通过MATLAB仿真验证了改进的CWLS算法比TSWLS和CWLS算法均能取得更高的定位精度, 可以达到克拉美-罗下界(Cramér-Rao Lower Bound, CRLB).
一种小型化超宽带MIMO天线设计
吴艳杰, 龙云亮
[摘要](179) [HTML全文](32) [PDF 680 KB](212)
摘要:
提出了一种基于槽天线的小型化、高隔离度的超宽带(Ultra Wideband, UWB)多入多出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)天线.该MIMO天线由两个槽天线单元构成, 为了增加天线阻抗带宽, 每个槽天线单元由末端带有圆形贴片的微带线和末端为圆形的槽线两部分耦合馈电.采用在地板上开槽和方向图分集方法, 减少地板表面波和空中电磁波影响, 达到提高天线隔离度的目的.数值仿真和实验结果表明:该天线在3.1~11 GHz频段内满足端口反射系数|S11| < -10 dB, 隔离度|S12|在7~11 GHz频段内小于-25 dB, 在3.1~7 GHz频段内小于-16 dB, 并根据仿真和测试S参数计算了包络相关系数.
5G无线通信系统信道建模的现状和挑战
庞立华, 张阳, 任光亮, 王安义, 李建东
[摘要](50) [HTML全文](32) [PDF 15893 KB](3)
摘要:
研究第五代(the 5th Generation, 5G)移动通信场景下的无线信道新特征及其对5G关键使能技术的影响是当前亟待开展的工作.文章从5G应用的主要场景和其中部分关键使能技术出发, 基于国内外相关文献调研结果, 阐述了以高频段通信、大规模天线阵列和终端直接通信技术为背景的无线信道建模的主要需求、当前进展、存在的挑战并指出未来5G信道建模理论发展的五个主要趋势, 可能的研究成果将为相关算法在5G连续广域覆盖场景、热点高容量场景、低功耗大连接场景和低时延高可靠场景下的匹配设计和准确性能评估打下坚实的基础.
基于最小二乘的同步多用户非周期长码直扩信号扩频序列估计
张天骐, 强幸子, 马宝泽, 王俊霞
[摘要](99) [HTML全文](31) [PDF 1170 KB](158)
摘要:
针对低信噪比下同步多用户非周期长码直扩信号的扩频序列估计问题, 提出了一种基于嵌套迭代最小二乘投影算法的扩频序列估计方法.首先, 将同步多用户非周期长码直扩信号等效为含有缺失数据的相应的短码直扩信号.然后, 利用最大似然估计理论对相应的短码直扩信号进行数学分析, 构建扩频序列估计的数学模型.最后, 利用一种嵌套迭代最小二乘投影算法来实现扩频序列的估计.研究表明, 该算法在低信噪比(小于-10 dB)情况下, 对多用户(多达10路)扩频序列的估计有着良好的性能表现.
拉盖尔-高斯波束在弱湍流海洋中轨道角动量传输特性变化
程明建, 郭立新, 张逸新
[摘要](54) [HTML全文](0) [PDF 0 KB](162)
摘要:
瑞托夫近似方法被用于分析研究弱湍流对海水环境中拉盖尔-高斯(Laguerre-Gaussian, LG)波束轨道角动量模式探测概率、串音概率以及螺旋谱分布的影响.结果表明:海洋湍流对轨道角动量的影响明显强于大气湍流, 海水环境中LG波束信号轨道角动量模式有效传输距离只有几十米;海洋湍流明显导致信号轨道角动量模式探测概率下降, 轨道角动量模式串音变强, 螺旋谱严重扩展;海洋湍流的影响随着轨道角动量角向模式、径向模式增加, 以及发射波长减小而增强.虽然较长的波长能降低海洋湍流影响, 但考虑到海水的散射和吸收作用, 蓝绿波长仍然是最佳选择.
平方公里阵天线新技术综述
伍洋, 杜彪, 金乘进, 彭勃
[摘要](198) [HTML全文](54) [PDF 1013 KB](135)
摘要:
天线是射电望远镜系统关键组成部分, 其性能对于望远镜的观测能力有着决定性的影响.数十年来, 射电望远镜天线技术不断发展, 在有效接收面积、观测带宽和视场等各个方面取得了巨大进步,并推动了新的科学发现.文章对射电天文领域出现的多项先进的天线技术, 包括整体成型面板、相控阵馈源、超宽带单波束馈源和孔径阵列等进行了详细的介绍.作为国际上正在积极推进的平方公里阵(Square Kilometre Array, SKA)的关键技术, 这些技术已经取得了重要突破, 其他领域的天线也可有所借鉴.
一种面向5G通信的宽带8单元MIMO天线设计
李祎昕, 邹欢清, 王明凯, 杨广立
[摘要](44) [HTML全文](31) [PDF 9302 KB](0)
摘要:
提出了一种面向5G的宽带8端口多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)天线.天线单元采用多枝节单极子结构,能够激发多模态,且能覆盖多频段.同时,采用弯折结构来实现小型化,且在相邻单元之间设计T形突出地结构来提高隔离度.仿真和实测结果显示,该天线在3~7.1 GHz内回波损耗大于10 dB,在3.3~7.1 GHz内隔离度高于15 dB.因为进行了有效的去耦,天线体现出明显的辐射分集特性,天线在目标sub-6 GHz频段内的包络相关系数(envelope correlation coefficient,ECC)接近0.在一8×8 MIMO系统中,计算得到的峰值遍历信道容量为43 bps/Hz,达到传统2×2 MIMO上限值的3.74倍.该8单元MIMO天线具有良好的分集和复用能力,能满足5G通信在sub-6 GHz的高速数据传输需要.
一种角反射体雷达散射截面积的高频预估算法
范学满, 胡生亮, 贺静波
[摘要](126) [HTML全文](34) [PDF 699 KB](155)
摘要:
几何光学/区域投影(Geometrical Optics/Area Projection, GO/AP)法是一种综合利用GO和AP进行电大尺寸目标单站雷达散射截面积(Radar Cross Section, RCS)预估的高频混合算法.文章推导建立了利用GO/AP法进行RCS预估的通用流程, 计算出不同入射方向下三角形三面角反射RCS的完整表达式; 将其与RCS最大值的经验公式以及FEKO软件的仿真结果进行对比, 验证了GO/AP法的可行性; 在边界入射方向对GO/AP算法进行改进, 进一步拓宽了GO/AP法对观察角的适应范围.
基于BP神经网络模型的RSSI测距方法研究
费扬, 杜庆治
[摘要](17) [HTML全文](15) [PDF 5013 KB](0)
摘要:
针对传统信号传播路径损耗模型接收的信号强度指示(received signal strength indication, RSSI)测距误差较大, 提出了基于反向传播(back propagation, BP)神经网络模型的RSSI测距方法.首先, 研究分析传统信号传播路径损耗模型及测距误差; 其次, 利用BP神经网络构建新的路径损耗模型, 并将该模型应用到RSSI测距中, 对基于BP神经网络模型的RSSI测距方法进行研究; 最后, 通过实验和MATLAB仿真对测距方法进行验证.仿真结果表明:BP神经网络模型的RSSI测距误差比传统信号传播路径损耗模型的RSSI测距误差要小.
基于缺陷地结构的小型化双频带带通滤波器
张洪欣, 张旭东, 贺鹏飞
[摘要](98) [HTML全文](31) [PDF 532 KB](173)
摘要:
提出了一种新型的基于缺陷地结构的双频带带通微带滤波器.缺陷地结构采用双模开口谐振环形式, 并使用不同组合方式的双模开口谐振环产生两个通带.滤波器的两个工作中心频率分别为3.5 GHz和5.8 GHz, 其中第一个频带涵盖了所有全球微波互联接入的应用频段, 第二个频带可以应用于雷达设备.为了进一步证实这款滤波器的性能, 基于Roggers RT5880板材制作了滤波器实物, 整体滤波器的大小仅为20 mm×20 mm, 测量数据和仿真结果吻合较好, 并且有两个传输零点, 可以满足工程上的需要.
基于支持向量机集成的圆极化微带天线设计
田雨波, 孙菲艳, 任作琳
[摘要](180) [HTML全文](44) [PDF 796KB](488)
摘要:
人工神经网络(Artificial Neural Network, ANN)设计圆极化微带天线(Circularly-polarized Microstrip Antenna, CPMSA)时需要进行大量数据样本的准备, 网络结构一般都比较复杂.为了解决这个问题, 利用支持向量机(Support Vector Machine, SVM)在解决小样本数据处理问题时具有拟合精度高、泛化能力强、结构简单等优点, 结合二进制粒子群(Binary Particle Swarm Optimization, BiPSO)算法选择出合适的SVM个体参与集成, 形成一种基于BiPSO算法的选择性SVM集成(SVM Ensemble, SVME)方法, 并将该方法用于单馈切角方形CPMSA的综合设计.仿真结果表明:这种SVME方法提高了算法的鲁棒性和有效性, 有更好的预测精度, 通过与ANN、SVM以及现有文献的预测结果对比可以看出, 由该模型得出的结果优于此问题的已有结论.
一种改进的远距离地闪回击电磁场计算方法
王烁, 张其林, 王磊, 梁仕斌, 周懋坤, 张雪峰
[摘要](251) [HTML全文](37) [PDF 945KB](379)
摘要:
提出了一种改进的解析算法来计算远距离地闪回击电磁场.基于W.Sollfery的远距离理想电磁场衰减算法和Wait的近距离电磁场衰减算法,将W.Sollfery提出的曲率衰减因子与Wait提出的电导率衰减因子糅合在一起,利用理想场对两个衰减因子进行两次卷积得到实际衰减电磁场,以此达到简化计算的目的.利用时域有限差分模型对本文的算法进行了评估:对于衰减电场的计算,在1 500 km范围内相对误差不超过7%;在计算磁场衰减时,计算距离越远,精度越差,距离为1 000 km时误差已达到15%.最后绘制了相对误差曲线,便于人们在考虑的误差范围内选择是否采用本文算法来简化计算.

1986年创刊,双月刊

主管单位:中国科学技术协会

主办单位:中国电子学会

主       编:董庆生

标准刊号:
ISSN 1005-0388
CN 41-1185/TN

国内邮发代号:36-260

国外发行代号:BM1942

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