红外/射频波束合成器设计及研究

1

作者 李东峰 《现代制造技术与装备》 2024年第7期105-107,共3页

多模复合制导技术在现代精确制导武器系统中扮演着重要角色。为提升制导性能,有必要开展半实物复合仿真试验研究制导系统的性能和功能。波束合成器作为复合制导半实物仿真系统的关键部件,通过反射红外信号、透射射频信号实现红外/射频... 多模复合制导技术在现代精确制导武器系统中扮演着重要角色。为提升制导性能,有必要开展半实物复合仿真试验研究制导系统的性能和功能。波束合成器作为复合制导半实物仿真系统的关键部件,通过反射红外信号、透射射频信号实现红外/射频信号复合,并将其通过共口径投射到被测设备入瞳处。文章设计薄膜式红外/射频波束合成器,并进行性能分析,结果表明薄膜式红外/射频波束合成器红外(中、长波)反射率不低于90%,射频(S、C、X、Ku、Ka、W波段)透过率不低于97%。 展开更多

关键词 波束合成器 复合制导 半实物仿真 射频 红外

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相控阵馈源MVDR波束合成器缓解RFI仿真

2

作者 李健 仵鹏 +3 位作者 段雪峰 裴鑫 张青松 陈卯蒸 《天文学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期7-14,共8页

相控阵馈源(Phased array feeds,PAFs)接收机作为下一代微波接收机,为大口径射电天文望远镜的射电干扰(Radio Frequency Interference,RFI)缓解工作带来了新的解决方法.PAFs接收机对射电望远镜焦平面的电磁波进行空域采样,返回时域阵列... 相控阵馈源(Phased array feeds,PAFs)接收机作为下一代微波接收机,为大口径射电天文望远镜的射电干扰(Radio Frequency Interference,RFI)缓解工作带来了新的解决方法.PAFs接收机对射电望远镜焦平面的电磁波进行空域采样,返回时域阵列信号,使用最小方差无失真响应(Minimum Variance Distortionless Response,MVDR)波束合成器可以自适应地识别RFI的方向,同时抑制RFI在输出信号中的功率,从而达到提升射电望远镜灵敏度的效果.仿真结果表明MVDR波束合成器对有源高能量的射电干扰有很强的识别能力和一定程度的缓解能力,同时,该波束合成器对各阵元信道中加性噪声累积引起的无源干扰有很强的抑制能力,因此,PAFs接收机的MVDR波束合成器可以增强日益复杂电磁波环境下射电望远镜的抗干扰能力. 展开更多

关键词 波束合成器 射频干扰 信号识别

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基于对角负载的波束空间波束合成器 被引量：7

3

作者 曾浩 刘玲 杨士中 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第7期1041-1044,共4页

同传统的阵元空间波束合成器相比,波束空间波束合成器通过减少自由度来实现运算量的减少。但该方法由于阵列失配的影响,会使系统性能大大降低。从理论上证明了在波束空间自适应阵列中,同样可以采用对角负载技术克服阵列失配,同时给出了... 同传统的阵元空间波束合成器相比,波束空间波束合成器通过减少自由度来实现运算量的减少。但该方法由于阵列失配的影响,会使系统性能大大降低。从理论上证明了在波束空间自适应阵列中,同样可以采用对角负载技术克服阵列失配,同时给出了此时对角负载方法的实现步骤、负载值的选择及阵列的增益参数。仿真结果证明了对角负载方法对波束空间波束合成器稳健性提高的有效性。 展开更多

关键词 波束合成器 波束空间 阵列失配 对角负载 阵列增益

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红外/射频波束合成器研究 被引量：8

4

作者 施蕊 李卓 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期780-783,共4页

波束合成技术是复合制导半实物仿真系统中的关键技术。利用薄膜干涉理论设计了多层结构的红外/微波波段波束合成器,实现了在二维平面大角度范围内对宽频段波束的合成,并对这种结构对红外的反射率和对微波的透射率进行了理论计算和分析... 波束合成技术是复合制导半实物仿真系统中的关键技术。利用薄膜干涉理论设计了多层结构的红外/微波波段波束合成器,实现了在二维平面大角度范围内对宽频段波束的合成,并对这种结构对红外的反射率和对微波的透射率进行了理论计算和分析。在红外波长为8.8～10.6μm,入射角在0o～58o范围时,该结构的反射率达到98%;在2～12 GHz波段内,微波入射角在0o～55o时,透过率最高能达到98%,波束合成器的尺寸为1 200 mm×800 mm。 展开更多

关键词 半实物仿真 红外 射频 双模 波束合成器 多层复合结构

原文传递

基于综合误差的对角负载稳健波束合成器

5

作者 曾浩 张雷 +1 位作者 杨士中 刘玲 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2010年第2期523-525,共3页

在稳健的波束合成器中,采用对角负载的校正方法能有效克服误差影响。与传统的对角负载稳健波束合成器相比,新算法一方面综合考虑多种误差影响,建立相应数学模型;另一方面,在求解最优对角负载值时,对协方差矩阵进行了预处理,消除了部分... 在稳健的波束合成器中,采用对角负载的校正方法能有效克服误差影响。与传统的对角负载稳健波束合成器相比,新算法一方面综合考虑多种误差影响,建立相应数学模型;另一方面,在求解最优对角负载值时,对协方差矩阵进行了预处理,消除了部分误差影响,从而使对角负载校正方法更加有效。计算机仿真证明了新算法的有效性。 展开更多

关键词 稳健波束合成器 对角负载 协方差矩阵

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基于FPGA的医学超声成像数字波束合成器设计 被引量：7

6

作者 齐雁 谭冠政 范必双 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2010年第4期896-899,共4页

在介绍数字波束形成原理的基础上,设计了一种以FPGA为核心芯片的新的数字波束合成器;该芯片可根据每个回波脉冲到达其对应阵元的时刻采用程序动态地调整合成波束的焦点和各回波信号的加权因子,实现回波信号的动态聚焦和动态变迹;对于波... 在介绍数字波束形成原理的基础上,设计了一种以FPGA为核心芯片的新的数字波束合成器;该芯片可根据每个回波脉冲到达其对应阵元的时刻采用程序动态地调整合成波束的焦点和各回波信号的加权因子,实现回波信号的动态聚焦和动态变迹;对于波束合成过程中各阵元所需的接收延迟时间、聚焦延迟时间以及加权因子的存储采用软件方式为每个阵元单独设置一个专用ROM,以简化电路结构并提高系统的处理速度;仿真结果表明,与采用模拟聚焦和幅度变迹的方法相比,新方法的延时精度提高了80%,同时能更好地抑制波束旁瓣,有利于提高医学超声成像系统的图像质量。 展开更多

关键词 FPGA 数字波束合成器 动态聚焦 医学超声成像

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毫米波/红外波束合成器实验研究 被引量：3

7

作者 白志伟 李卓 +1 位作者 严辉 叶建森 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期515-519,共5页

毫米波/红外（MMW/IR）波束合成器是毫米波/红外双模制导半实物仿真系统中的关键器件。介绍了一种波束合成器和对其进行性能研究的实验装置。研究结果表明：工作频段为34~36GHz的毫米波分别从30°、40°和50°方向入射到波... 毫米波/红外（MMW/IR）波束合成器是毫米波/红外双模制导半实物仿真系统中的关键器件。介绍了一种波束合成器和对其进行性能研究的实验装置。研究结果表明：工作频段为34~36GHz的毫米波分别从30°、40°和50°方向入射到波束合成器,在垂直和水平两种极化态下,透过率均大于50%,由器件引起的相位移均在3πrad以内;在红外辐射入射角为20°~60°的范围内,当波段为3~5μm时,波束合成器的红外反射率能达到90%以上,当波段为8~12μm时,反射率大于80%,水平和竖直方向的分辨率均在41″以内。该器件已成功地应用到半实物仿真系统中。 展开更多

关键词 半实物仿真 毫米波/红外 波束合成器

原文传递

红外/微波波束合成器近场均匀性分析 被引量：2

8

作者 严辉 田义 +1 位作者 王欣 李卓 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1079-1084,共6页

针对矩量法(MoM)计算电大尺寸介质近场分布的低效率,提出使用口径场积分法(AFIM)分析红外/微波波束合成器近场均匀性,对比表明,AFIM相对MoM偏差小于10%,计算时间从数小时缩短至数秒.以电场分布曲线的标准差为均匀性指标,计算表明波束合... 针对矩量法(MoM)计算电大尺寸介质近场分布的低效率,提出使用口径场积分法(AFIM)分析红外/微波波束合成器近场均匀性,对比表明,AFIM相对MoM偏差小于10%,计算时间从数小时缩短至数秒.以电场分布曲线的标准差为均匀性指标,计算表明波束合成器近场均匀性关于D^2/λL成负幂函数关系(D为波束合成器口径,L为近场距离,λ为波长).将该负幂函数用于波束合成器外形尺寸优化,优化结果通过MoM进行验证,相对偏差小于10%. 展开更多

关键词 波束合成器 矩量法 口径场积分 近场计算

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一种用于相控阵B超成像的数字波束合成器的设计 被引量：1

9

作者 张春晓 黄宇星 +1 位作者 火焰 程敬之 《声学技术》 CSCD 1994年第2期62-67,共6页

本文介绍了一种能沿任意波束指向全程动态聚焦的数字波束合成器的设计，此合成器用于相控阵Ｂ超成像系统。回声信号的延时量分解为“指向延时”和“聚焦延时”两部分，分别用产生相控发射激励的时序逻辑电路和一个“动态聚焦延时量表”... 本文介绍了一种能沿任意波束指向全程动态聚焦的数字波束合成器的设计，此合成器用于相控阵Ｂ超成像系统。回声信号的延时量分解为“指向延时”和“聚焦延时”两部分，分别用产生相控发射激励的时序逻辑电路和一个“动态聚焦延时量表”实现。通过对Ａ／Ｄ采样时钟的控制及对Ａ／Ｄ采样时钟、地址计数时钟和存储器写时钟的时序配合，实现了同相位数据点采样及无冗余数据的缓冲存储器。所设计的数字相控波束合成器只用廉价的高速数字电路即可实现，成本极低。实验结果验证了该方案的可行性。 展开更多

关键词 超声波 成像系统 波束合成器

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应用线栅设计毫米波段高功率波束合成器

10

作者 胡水生 林梅 余燕忠 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2011年第9期62-63,共2页

波束合成器能将多个高斯波束合成为一个,它有许多重要的应用,例如,高功率雷达和武器。文章提出了一个利用线栅设计毫米波段高功率波束合成器的方案。所用的设计工具是遗传算法结合电磁仿真软件HFSS(是由Ansoft公司开发的电磁计算软件)。

关键词 波束合成器 线栅 高功率 毫米波段

原文传递

数字波束合成器中群时延的仿真

11

作者 尹申燕 赵静 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2013年第12期170-173,共4页

在数字波束合成器的研究中,模块的群时延,通常采用矢量网络分析仪进行测量,但使用矢量网络分析仪测量要求被测件的输入和输出的测试信号具有相同的频率。数字波束合成器的中频输入端口到波束合成输出端口的信号频率往往并不同,所以使用... 在数字波束合成器的研究中,模块的群时延,通常采用矢量网络分析仪进行测量,但使用矢量网络分析仪测量要求被测件的输入和输出的测试信号具有相同的频率。数字波束合成器的中频输入端口到波束合成输出端口的信号频率往往并不同,所以使用矢量网络分析仪难以准确测量群时延。针对上述问题,对数字波束合成器建模并进行仿真,方便地得到了数字波束合成器的群时延,仿真显示数字波束合成器的群时延为一个固定值,同时,由于高斯噪声的影响,带内群时延围绕固定值上下波动,波动大小决定于噪声特性。 展开更多

关键词 矢量网络分析仪 数字波束合成器 群时延

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基于FPGA的数字波束合成器设计 被引量：5

12

作者 毕永年 《电子技术（上海）》 2003年第8期56-57,共2页

文章介绍了超声成像中数字波束合成器的原理 ,给出了采用FPGA实现波束合成器的结构和实现模块 ,以及其中的关键技术。

关键词 FPGA 数字波束合成器 超声成像 动态聚焦

原文传递

毫米波/红外复合制导半实物仿真关键技术研究 被引量：5

13

作者 宗志园 许戎戎 +1 位作者 施凌飞 吴文 《航天控制》 CSCD 北大核心 2009年第6期71-74,共4页

对毫米波/红外复合制导的半实物仿真进行了研究,给出了仿真系统的总体方案,引入毫米波/红外双波束合成器以实现真正意义的复合制导仿真。对毫米波目标的模拟仿真、红外目标的模拟仿真以及双波束合成器等系统关键技术进行了重点分析和阐... 对毫米波/红外复合制导的半实物仿真进行了研究,给出了仿真系统的总体方案,引入毫米波/红外双波束合成器以实现真正意义的复合制导仿真。对毫米波目标的模拟仿真、红外目标的模拟仿真以及双波束合成器等系统关键技术进行了重点分析和阐述,提出了利用分形频率选择表面实现双波束合成器的方法,给出了具体设计实例,仿真和实测结果表明该波束合成器对毫米波信号的透射性能稳定,对长波红外信号的反射率平均保持在85%,并对8mm和3mm毫米波/红外复合制导体制均适用。 展开更多

关键词 半实物仿真 复合制导 双波束合成器 分形频率选择表面

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时间平滑ML协方差矩阵估计算法及性能分析 被引量：1

14

作者 曾浩 刘玲 +1 位作者 覃剑 谭晓衡 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第19期4517-4520,共4页

以最少的快拍数得到最好性能的协方差矩阵估计是我们追求的目标,虽然这很难实现。由于对称阵列的协方差矩阵具有中央Hermitian性质,因而可以在协方差矩阵估计中加以利用。这种性质,体现在通过时间域平滑。分析给出了新算法的实现方法和... 以最少的快拍数得到最好性能的协方差矩阵估计是我们追求的目标,虽然这很难实现。由于对称阵列的协方差矩阵具有中央Hermitian性质,因而可以在协方差矩阵估计中加以利用。这种性质,体现在通过时间域平滑。分析给出了新算法的实现方法和概率密度函数,并通过MonteCarlo仿真,对算法的各种性能进行分析,表明该算法在相同快拍数时,比传统最大似然算法具有更小的误差性能。 展开更多

关键词 协方差矩阵 中央Hermitian矩阵 最大似然 波束合成器

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用于毫米波/红外复合制导的新型分形频率选择表面设计 被引量：3

15

作者 李方舟 杨林 《微波学报》 CSCD 北大核心 2014年第S1期189-192,共4页

在毫米波与红外复合制导系统中,双波束合成器是其中关键部件。本文提出了用频率选择表面(FSS)来设计毫米波/红外双波束合成器,实现透过毫米波而反射红外的双工性能。提出了一种十字环形频率选择表面,该FSS对8mm波段的毫米波呈透射性能,... 在毫米波与红外复合制导系统中,双波束合成器是其中关键部件。本文提出了用频率选择表面(FSS)来设计毫米波/红外双波束合成器,实现透过毫米波而反射红外的双工性能。提出了一种十字环形频率选择表面,该FSS对8mm波段的毫米波呈透射性能,对红外信号呈反射性能,采用正方形栅格排布,具有稳定的中心频率和带宽,并且有很好的圆极化性能。在此基础上,进一步提出了一种新型分形频率选择表面,采用二阶Y孔分形单元结构。该FSS结构对称,抗交叉极化特性好,对8mm和3mm波段的毫米波呈透射性能,对红外信号呈反射性能,不仅满足双波束合成器的使用要求,而且对8mm和3mm毫米波/红外复合制导体制均适用。最后,采用成熟的镀膜、光刻工艺制备十字环FSS样件以及Y孔分形FSS样件。 展开更多

关键词 频率选择表面 毫米波/红外复合制导 双波束合成器 分形单元

原文传递

抛物面金属网栅毫米波/红外复合系统设计

16

作者 王华林 王治乐 +3 位作者 赵松庆 赵峰 吴根水 吴自禄 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2019年第6期75-80,共6页

毫米波/红外波束合成器是复合制导半实物仿真系统中的关键器件,具有反射毫米波、透射红外的双波段特性。本文提出了金属网栅的毫米波反射估计模型和红外透射模型,设计了抛物面金属网栅波束合成器,分别研究了基于抛物面金属网栅的毫米波... 毫米波/红外波束合成器是复合制导半实物仿真系统中的关键器件,具有反射毫米波、透射红外的双波段特性。本文提出了金属网栅的毫米波反射估计模型和红外透射模型,设计了抛物面金属网栅波束合成器,分别研究了基于抛物面金属网栅的毫米波反射光路光学特性和红外透射光路的成像分辨率、系统信噪比。仿真结果表明,毫米波/红外复合系统结构紧凑,毫米波/红外成像分辨率接近衍射极限,红外透过率和信噪比可通过降低网栅线宽占比提升。设计结果为毫米波/红外双模制导半实物仿真技术研究提供了理论参考。 展开更多

关键词 抛物面网栅 波束合成器 红外 毫米波

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射频/光学复合制导仿真实现形式及发展 被引量：9

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作者 臧海飞 刘栗 +1 位作者 田义 程禹 《飞控与探测》 2020年第3期16-24,共9页

复合制导仿真作为复合制导系统性能评估不可或缺的手段,跨越了"射频"和"光学"两个领域,在试验室内构建复杂战场环境,实现复合制导回路的闭环,是当前仿真研究的难点和重点。基于国内外复合制导仿真技术的发展现状,... 复合制导仿真作为复合制导系统性能评估不可或缺的手段,跨越了"射频"和"光学"两个领域,在试验室内构建复杂战场环境,实现复合制导回路的闭环,是当前仿真研究的难点和重点。基于国内外复合制导仿真技术的发展现状,首先梳理了国内外典型复合制导仿真系统,按实现形式可分为三类:单模系统联动的复合仿真系统、基于三轴转台和基于五轴转台的复合仿真系统;然后归纳总结了复合目标模拟系统的实现形式:利用结构复合和利用器件复合;最后设计了三模复合制导目标模拟系统方案,适用于三轴转台和五轴转台。 展开更多

关键词 复合制导 半实物仿真 波束合成器

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