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基于机器视觉的物体测距语音播报系统设计与实现
1
作者 游旷喆 沈泽思 仇涛 《无线互联科技》 2025年第10期44-47,共4页
文章以机器视觉为基础,设计并实现了一款系统小巧、使用方便、快速响应、可循环使用的高精度测距仪。通过OpenMV视觉模块测量出物体的距离,然后通过串口通信,将测得的数据发送给ASR-ONE智能语音识别模块并播报出来。测试结果验证了系统... 文章以机器视觉为基础,设计并实现了一款系统小巧、使用方便、快速响应、可循环使用的高精度测距仪。通过OpenMV视觉模块测量出物体的距离,然后通过串口通信,将测得的数据发送给ASR-ONE智能语音识别模块并播报出来。测试结果验证了系统的可靠性和准确性。 展开更多
关键词 OpenMV 串口通信 ASR-ONE 语音播报
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单光子测距中的光电子计数阈值滤波研究
2
作者 丁浩宇 刘锴 +3 位作者 曹昌东 韩隆 许连望 缪瑞晴 《激光与红外》 北大核心 2025年第5期680-685,共6页
单光子测距技术突破了传统激光测距体制的局限性,在微弱信号检测领域具有广阔的应用前景,然而过高的灵敏度使其不能很好地应用到具有强背景噪声的复杂环境中。针对这一技术在实际测距场景中的需求,基于单光子测距原理分析了测距能力的... 单光子测距技术突破了传统激光测距体制的局限性,在微弱信号检测领域具有广阔的应用前景,然而过高的灵敏度使其不能很好地应用到具有强背景噪声的复杂环境中。针对这一技术在实际测距场景中的需求,基于单光子测距原理分析了测距能力的评判标准,提出通过对噪声光电子进行滤波的方式降低虚警从而改善测距性能,并据此给出相应的光电子计数阈值和判断标准。结合实验进行验证,确定了通过光电子计数阈值进行滤波在降噪方面的有效性,在一定范围内可以较好地提升探测器对目标信号的分辨能力。这一理论能够与探测系统整机设计与算法优化相结合,对单光子测距技术的进一步研究有潜在的巨大发展空间。 展开更多
关键词 单光子测距技术 降噪 光电子计数阈值 测距能力
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EMVS互质面阵张量波束成形 被引量：12
3
作者 郑航 周成伟 +1 位作者 王勇 史治国 《信号处理》 CSCD 北大核心 2024年第2期250-262,共13页
相比于标量传感器均匀阵列,电磁矢量传感器(electromagnetic vector sensor,EMVS)稀疏阵列能够在降低系统软硬件成本的同时感知更大范围、更高维度的空间信号信息,并通过精尖波束扫描实现信源测向性能的综合提升。然而,传统基于矩阵信... 相比于标量传感器均匀阵列,电磁矢量传感器(electromagnetic vector sensor,EMVS)稀疏阵列能够在降低系统软硬件成本的同时感知更大范围、更高维度的空间信号信息,并通过精尖波束扫描实现信源测向性能的综合提升。然而,传统基于矩阵信号建模的波束成形算法难以利用EMVS接收信号的多维结构化信息,且存在由阵元稀疏排布所引入的虚峰干扰问题。为了应对上述挑战,提出了面向EMVS互质面阵的张量波束成形算法,有效利用了空域互质采样的波束分布特性和张量信号处理的优势实现指向性张量波束扫描测向。具体而言,将EMVS互质面阵中稀疏均匀子面阵的接收信号表示为一对涵盖多维度空间电磁信息的高维张量,并从张量信号空域滤波的准则出发,设计面向稀疏均匀子面阵的张量化最小方差无畸变响应优化问题。为了克服由上述优化问题中张量内积项所造成的传统求解方法失效难题,提出通过张量权重的canonical polyadic分解,将原始张量化最小方差无畸变响应优化问题转换为对应波达方向信息维度与极化状态信息维度的子问题,并基于各子问题的局部最优解设计交替迭代求解方法,以获得张量权重的全局最优解。进而,基于张量空间的质数分解唯一性分析,理论证明一对满足互质阵元排布的稀疏均匀子面阵所对应的虚峰具有互不重叠特性,并提出张量波束功率的互质合成处理方法,以此构造具备精尖主瓣且虚峰抵消的张量波束功率图,从而实现多信源空间方位的精准估计。仿真结果验证了所提EMVS互质面阵张量波束成形算法的有效性。 展开更多
关键词 电磁矢量传感器 互质面阵 张量波束成形 互质合成 信源测向
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光学陀螺测角技术综述
4
作者 林玥中 贾培智 +2 位作者 刘华 赵宾 宋金城 《宇航计测技术》 CSCD 2024年第6期69-74,共6页
角度测量的结果对计量、检定和校准的准确性有重要影响。随着精密加工制造技术的进步,光学陀螺在动态角度的测量和校准中广泛应用,具有精度高、可靠性好、响应速度快等优点,在惯性测量中发挥着重要的作用。介绍了光学陀螺基本工作原理,... 角度测量的结果对计量、检定和校准的准确性有重要影响。随着精密加工制造技术的进步,光学陀螺在动态角度的测量和校准中广泛应用,具有精度高、可靠性好、响应速度快等优点,在惯性测量中发挥着重要的作用。介绍了光学陀螺基本工作原理,阐述了国内外光学陀螺测角技术的研究现状,介绍了环形激光动态测角仪与角速度标准装置在测角中的应用。如今,光学陀螺测角正向着数字化、自动化和智能化的方向迅速发展,未来的研究将进一步提升角度测量的灵敏度、稳定性及动态性能。 展开更多
关键词 光学陀螺 角度测量 精度 零偏稳定性
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以方波为基波的感应同步器快速高精度融合
5
作者 李太平 黄巍 《宇航计测技术》 CSCD 2024年第4期72-75,102,共5页
根据感应同步器的粗精通道融合原理和精度要求,设计并实现了一种融合算法,该算法采用多次基波叠加,自动计算基函数的相位和幅值,减小了融合偏差,提高了系统融合的稳定性和裕度。采用方波作为基波,只使用加法器,不需要使用乘法器,可以快... 根据感应同步器的粗精通道融合原理和精度要求,设计并实现了一种融合算法,该算法采用多次基波叠加,自动计算基函数的相位和幅值,减小了融合偏差,提高了系统融合的稳定性和裕度。采用方波作为基波,只使用加法器,不需要使用乘法器,可以快速地进行FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)应用,节约FPGA硬件资源和时钟周期,在其他MCU(Micro-Controller Unit,微控制单元)上应用时也可以节约时钟周期。 展开更多
关键词 感应同步器 角度融合 方波 加法器 现场可编程门阵列
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通道间幅度相位不一致对干涉仪测向的影响和解决方法 被引量：19
6
作者 张伟华 邹芳 +1 位作者 张文明 肖顺平 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期1240-1242,共3页
该文着重分析了通道不一致对干涉仪测向带来的影响,给出了分析结果。利用自动增益控制原理,建立了消除通道不一致对干涉仪测向影响的模型。仿真结果表明,该模型是有效的。该模型也同样适用于其他测向系统。
关键词 干涉仪 测向 自动增益控制 通道不一致
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X波段馈源输出窗高功率微波击穿实验装置 被引量：6
7
作者 张治强 秋实 +4 位作者 方进勇 张庆元 侯青 常超 焦永昌 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1595-1598,共4页
为了开展高功率微波（HPM）馈源输出窗介质击穿实验研究,设计了一种组合型X波段高功率微波（HPM）喇叭馈源击穿实验装置。装置采用变张角喇叭与可移动介质输出窗组合的结构,通过调节变张角喇叭口面与输出窗间的距离,使得介质输出窗内表... 为了开展高功率微波（HPM）馈源输出窗介质击穿实验研究,设计了一种组合型X波段高功率微波（HPM）喇叭馈源击穿实验装置。装置采用变张角喇叭与可移动介质输出窗组合的结构,通过调节变张角喇叭口面与输出窗间的距离,使得介质输出窗内表面电场强度可调。数值模拟结果表明：在满足馈源喇叭驻波比小于1.15,E面和H面基本等化的情况下,当调节变张角喇叭口面与介质输出窗距离在0-400 mm范围内变化时,HPM馈源输出窗上的电场强度变化为32.6-87.0 kV.cm^-1,满足了在真空度3×10＾-3Pa、脉冲宽度20 ns条件下,HPM介质击穿对电场强度变化的要求。根据数值模拟结果,设计加工了HPM介质击穿实验装置,并成功地应用于GW级HPM馈源输出窗介质击穿实验研究。 展开更多
关键词 高功率微波 介质击穿 馈源 输出窗 数值模拟 变张角喇叭 方向图
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9．4GHz过模光滑壁TE11-HE11模式变换器设计 被引量：7
8
作者 徐刚 余川 +2 位作者 李正红 廖勇 谢平 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期394-398,共5页
采用半径微扰的光滑壁圆波导产生HE11模,避免了常规微波领域中采用的波纹渐变转换器在高功率微波领域应用时易发生齿间打火的不足。采用基于模式耦合理论的迭代综合方法优化了不规则的半径渐变轮廓,使输出产生组成HE11模的混合模式。并... 采用半径微扰的光滑壁圆波导产生HE11模,避免了常规微波领域中采用的波纹渐变转换器在高功率微波领域应用时易发生齿间打火的不足。采用基于模式耦合理论的迭代综合方法优化了不规则的半径渐变轮廓,使输出产生组成HE11模的混合模式。并通过全电磁波仿真软件进行了对比,输出波束标量高斯含量在9.1～9.7GHz范围内均高于99.5%,功率容量4.9GW。 展开更多
关键词 高功率微波 准高斯模式 模式耦合理论 迭代综合 模式变换器
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一种对高速运动目标的单光子测距方法
9
作者 刘祖迪 崔国栋 +2 位作者 潘康立 罗辉 韩隆 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期373-379,共7页
作为一种前沿的激光探测技术,单光子激光测距技术已成功应用于月球测距、卫星测距和地面测高等领域。然而,单光子测距在机载空对空、地对空平台上对高速运动目标进行跟踪测距时,回波光子落在不同的时间窗,导致直接计数无法有效提取信号... 作为一种前沿的激光探测技术,单光子激光测距技术已成功应用于月球测距、卫星测距和地面测高等领域。然而,单光子测距在机载空对空、地对空平台上对高速运动目标进行跟踪测距时,回波光子落在不同的时间窗,导致直接计数无法有效提取信号的问题仍需解决。针对空对空条件下单光子激光测距的应用需求,基于时间相关光子计数技术设计一种适用于全天时、宽时域、多噪声条件下对高速运动目标的单光子测距方法。该方法采用阵列单光子探测器和相邻时间窗相关统计多帧处理算法提取激光回波光子信号,并在Matlab平台上对算法进行仿真实验,使用多元阵列单光子探测器实现最大测程百公里以上、背景噪声计数率约为5 MHz、单脉冲回波光子计数平均值为1条件下的回波光子信号提取。该方法能够克服传统单光子探测只能对准静态目标测距,只能在小接收视场和小波门范围等弱背景噪声及目标轨迹可预测条件下应用的限制,将单光子探测由只能固定平台夜晚对准静态目标测距推广至通用平台全天时对高速运动目标测距。 展开更多
关键词 单光子激光测距 时间相关光子计数技术 高速运动目标 相关统计
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宽带一维像雷达单脉冲跟踪建模仿真 被引量：5
10
作者 李文臣 丹梅 +2 位作者 刘进 王雪松 王国玉 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第15期4732-4735,共4页
宽带成像雷达通常采用窄带跟踪和宽带成像分时交替进行,这样势必造成雷达资源浪费。为了有效利用雷达资源,一旦窄带跟踪到目标后,雷达可以转入宽带一维成像与单脉冲跟踪。研究宽带一维像单脉冲跟踪模型,给出了高速运动目标宽带线性调频... 宽带成像雷达通常采用窄带跟踪和宽带成像分时交替进行,这样势必造成雷达资源浪费。为了有效利用雷达资源,一旦窄带跟踪到目标后,雷达可以转入宽带一维成像与单脉冲跟踪。研究宽带一维像单脉冲跟踪模型,给出了高速运动目标宽带线性调频信号回波模型,根据该信号是同调频率的多分量信号的特点,将Radon模糊图变换法应用于调频率估计和一维像运动补偿,并给出了宽带一维像的测速、测距和测角模型。一维像的目标连续定位跟踪可以增加目标跟踪数据率,提高宽带雷达对机动目标跟踪能力。仿真结果验证了宽带一维像目标单脉冲跟踪技术的可行性和跟踪精度。 展开更多
关键词 单脉冲测角 宽带一维距离像 测距 运动补偿 参数估计
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改进的干涉仪测向相位一致性校正技术 被引量：11
11
作者 文富忠 李晓军 李波 《电讯技术》 北大核心 2009年第9期75-79,共5页
通道相位不一致是影响测向精度的重要因素之一。提出了一种改进相位一致性校正技术。与传统测向校正技术不同,系统增加了一个自检源,通过实时校正解决了温度、振动等环境条件改变引入的相位不一致性误差。改进的相位一致性校正具有计算... 通道相位不一致是影响测向精度的重要因素之一。提出了一种改进相位一致性校正技术。与传统测向校正技术不同,系统增加了一个自检源,通过实时校正解决了温度、振动等环境条件改变引入的相位不一致性误差。改进的相位一致性校正具有计算量小、工程易实现等特点,不需要重新生成静态校正表,同时也降低了微波通道一致性要求。试验计算分析表明,该校正技术是可行的,并已在实际工程中得到了广泛的应用。 展开更多
关键词 侦察系统 干涉仪测向 通道不一致 校正 误差分析
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电磁跟踪系统磁传感器性能的数值模拟研究 被引量：4
12
作者 殷勤 陈彬 +2 位作者 汪莹 熊润 杨小栓 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1079-1083,共5页
为了研究电磁跟踪系统磁性环天线型传感器性能,采用基于消息传递模式的网络并行计算系统和区域分割技术实现了并行时域有限差分(FDTD)算法。为了克服系统激励源频率较低难以模拟的困难,引入快速傅立叶变换(FFT)算法,分析了所需频段的传... 为了研究电磁跟踪系统磁性环天线型传感器性能,采用基于消息传递模式的网络并行计算系统和区域分割技术实现了并行时域有限差分(FDTD)算法。为了克服系统激励源频率较低难以模拟的困难,引入快速傅立叶变换(FFT)算法,分析了所需频段的传感器磁场特性。通过数值模拟结果验证了所提算法的正确性,分析了磁传感器线圈尺寸与磁芯材料导磁率对传感器性能的影响,分析了系统工作环境中存在金属物体时的磁场畸变规律,为系统的改进与误差机理的研究提供了理论基础。 展开更多
关键词 并行时域有限差分 快速傅立叶变换 磁传感器 电磁跟踪
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基于特征矢量输入的神经网络测向方法 被引量：9
13
作者 陈荆花 易辉跃 周希朗 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期373-375,379,共4页
提出了一种新的基于特征矢量的采集输入数据方法 ,经该方法训练的径向基函数神经网络 ( RBFNN)可用于码分多址 ( CDMA)系统中多源信号波达角 ( DOA)的估计 .该方法对信道噪声不敏感 ,能以较少的训练样本就可得到推广能力较好的神经网络 ... 提出了一种新的基于特征矢量的采集输入数据方法 ,经该方法训练的径向基函数神经网络 ( RBFNN)可用于码分多址 ( CDMA)系统中多源信号波达角 ( DOA)的估计 .该方法对信道噪声不敏感 ,能以较少的训练样本就可得到推广能力较好的神经网络 .仿真结果表明 ,以新方法训练的RBFNN对多源信号 DOA估计精度较高 ,实时性好 ,适用于 展开更多
关键词 码分多址 径向基函数神经网络 波达角估计
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文化算法的最大似然测向方法研究 被引量：6
14
作者 刁鸣 李晓刚 王冰 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期509-513,共5页
针对最大似然(ML)方位估计全局寻优问题提出一种将文化算法用于方位估计的算法,并给出该算法的2个实现版本,即CA-version1利用规范知识调整变量变化步长,形势知识调整其变化方向;CA-version2利用规范知识调整变量变化步长及变化方向.文... 针对最大似然(ML)方位估计全局寻优问题提出一种将文化算法用于方位估计的算法,并给出该算法的2个实现版本,即CA-version1利用规范知识调整变量变化步长,形势知识调整其变化方向;CA-version2利用规范知识调整变量变化步长及变化方向.文化算法所具有的双层结构特性,使其在问题求解过程中能够利用经验知识来指导搜索过程,从而具有较好的全局寻优性能.仿真结果表明该方法在获得与AP算法相当性能的情况下有更低的计算量.同时作为一个多进化过程的算法其结构易于并行实现,可以进一步满足实时性的要求. 展开更多
关键词 波达方向(DOA)估计 最大似然估计 文化算法 全局优化
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无人机高精度容错高度测量系统设计 被引量：8
15
作者 浦黄忠 胡勇 王道波 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2007年第8期84-86,共3页
基于大气数据计算机、全球定位系统(GPS)和线加速度计,给出了一种高精度和高可靠性的高度确定算法。根据运动学和传感器测量模型建立了高度测量系统的状态方程和测量方程,利用Kalman滤波方法得到了高度估计,并根据测量信息的冗余设计了... 基于大气数据计算机、全球定位系统(GPS)和线加速度计,给出了一种高精度和高可靠性的高度确定算法。根据运动学和传感器测量模型建立了高度测量系统的状态方程和测量方程,利用Kalman滤波方法得到了高度估计,并根据测量信息的冗余设计了系统的故障检测和隔离算法。仿真结果表明:该系统的高度测量具有较高的精度,同时有着较好的可靠性。 展开更多
关键词 高度测量 大气数据计算机 全球定位系统 KALMAN滤波 故障检测
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电磁跟踪系统磁场畸变规律数值模拟及校正方法 被引量：3
16
作者 殷勤 陈彬 +2 位作者 汪莹 熊润 杨小栓 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期728-733,共6页
电磁跟踪系统参数定位精度易受工作环境中金属物体的影响。为了研究由于金属干扰导致电磁跟踪系统空间磁场的畸变规律,采用基于消息传递模式的网络并行计算系统和区域分割技术实现了并行时域有限差分算法。引入快速傅里叶变换算法,克服... 电磁跟踪系统参数定位精度易受工作环境中金属物体的影响。为了研究由于金属干扰导致电磁跟踪系统空间磁场的畸变规律,采用基于消息传递模式的网络并行计算系统和区域分割技术实现了并行时域有限差分算法。引入快速傅里叶变换算法,克服了系统激励源频率较低难以模拟的困难。通过对磁场畸变规律的研究,引入误差校正矩阵,通过修正发射矩阵进而校正磁场畸变引起的目标参数定位误差。采用正交多项式拟合的算法求解误差校正矩阵,数值模拟结果验证了校正方法的正确性,可以明显提高磁场畸变时系统参数的定位精度。磁场畸变规律的数值模拟,降低了系统实时数据采集的工作量,提高了系统校正方法检验的快速性。 展开更多
关键词 电磁跟踪 并行时域有限差分 快速傅里叶变换 磁场畸变校正 正交多项式拟合
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X波段3GW高功率微波辐射喇叭的设计 被引量：3
17
作者 朱晓欣 常超 +8 位作者 张庆元 梁铁柱 侯青 黄惠军 张治强 方进勇 陈昌华 张立刚 国文辉 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期605-608,共4页
依据数值模拟结果研制了一套X波段多模微波喇叭,采用3次变张角喇叭结构,设计要求辐射功率大于3 GW,E面和H面方向图在10 dB范围内等化度良好,10 dB波束宽度为40°。近场冷测结果表明,H面10 dB波束宽度为43°,E面10 dB波束宽度为4... 依据数值模拟结果研制了一套X波段多模微波喇叭,采用3次变张角喇叭结构,设计要求辐射功率大于3 GW,E面和H面方向图在10 dB范围内等化度良好,10 dB波束宽度为40°。近场冷测结果表明,H面10 dB波束宽度为43°,E面10 dB波束宽度为40°。远场热测结果表明,H面10 dB波束宽度为40°,E面10 dB波束宽度为41°,在初步测试中,通过对比在线测量结果和辐射场测量结果,证明研制的喇叭输出功率达1.3 GW时不会出现击穿现象。 展开更多
关键词 高功率微波 变张角多模喇叭 功率容量 方向图
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利用法拉第筒测试环形强流电子束束流 被引量：3
18
作者 朱晓欣 谭维兵 +3 位作者 苏兆峰 宋玮 胡祥刚 李小泽 《太赫兹科学与电子信息学报》 北大核心 2019年第3期536-540,共5页
通过优化设计法拉第筒的响应电阻和分布电感,在“TPG700”平台上对无箔二极管阴极发射的环形电子束束流进行轴向测试。结果表明,无波二极管工作在低磁场(<1 T)条件下,在二极管电压较低时,优化后的法拉第筒测试获得的电子束束流前沿较... 通过优化设计法拉第筒的响应电阻和分布电感,在“TPG700”平台上对无箔二极管阴极发射的环形电子束束流进行轴向测试。结果表明,无波二极管工作在低磁场(<1 T)条件下,在二极管电压较低时,优化后的法拉第筒测试获得的电子束束流前沿较慢,随着二极管电压的升高,电子束束流前沿明显变快;在强磁场(>2 T)条件下,法拉第筒测试结果与罗果夫斯基线圈测试结果一致。该结果表明,相比于罗果夫斯基线圈,法拉第筒更能准确地测试出无箔二极管的前向电子束束流。 展开更多
关键词 束流测量 法拉第筒 二极管电压 二极管电流
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高功率微波馈源输出窗的研究 被引量：7
19
作者 钟哲夫 李浩 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期1219-1222,共4页
结合物理光学和几何光学,讨论了高功率微波馈源真空输出窗的形状和厚度的设计方法,给出了一个X波段、脉冲功率容量1.5 GW、外径548 mm、高83.4 mm、厚33.4 mm的高斯馈源聚四氟乙烯碟形真空输出窗的设计实例。在中心频率9.3 GHz时测试输... 结合物理光学和几何光学,讨论了高功率微波馈源真空输出窗的形状和厚度的设计方法,给出了一个X波段、脉冲功率容量1.5 GW、外径548 mm、高83.4 mm、厚33.4 mm的高斯馈源聚四氟乙烯碟形真空输出窗的设计实例。在中心频率9.3 GHz时测试输出窗的驻波系数为1.07,驻波系数小于1.24的频带为9%,带介质窗的馈源方向图与不带介质窗的馈源方向图基本一致。应用一维传热学理论对介质窗内部的温度分布进行了分析。冷测结果与理论结果基本一致。 展开更多
关键词 高功率微波 馈源 真空输出窗 温度分布
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被动探测中相关时延估计研究 被引量：8
20
作者 王锋 刘美全 孙钦蕾 《国外电子测量技术》 2014年第2期61-64,共4页
被动探测具有反侦察、抗干扰及隐蔽性强等优点,成为当前提高电子对抗能力的一个非常重要方向,被动探测的关键技术之一就是通过有效的信号处理方法提取出多接收器的时间差,确定时差最基本的方法是进行信号相关来获得估计信息,相关算法虽... 被动探测具有反侦察、抗干扰及隐蔽性强等优点,成为当前提高电子对抗能力的一个非常重要方向,被动探测的关键技术之一就是通过有效的信号处理方法提取出多接收器的时间差,确定时差最基本的方法是进行信号相关来获得估计信息,相关算法虽然计算过程简单,但是算法对信号和噪声频谱特性要求比较高。对信号的互功率谱密度函数进行频域加窗,抑制噪声功率,使得信号噪声白化,增强信号中信噪比高的频率成分,从而提高估计的精度。 展开更多
关键词 被动探测 时延估计 广义相关 窗函数
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