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基于Zernike多项式的反射面天线赋形优化及其GUI设计

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基于Zernike多项式的反射面天线赋形优化及其GUI设计

作者：潘昱旭四川大学

学位级别：硕士

反射面天线是一种典型的大口径天线,在卫星通信、雷达、射电天文、无线广播等领域被广泛地应用。近年来随着应用的扩展,各种新的需求对反射面天线设计提出了更高的要求,因此衍生出了反射面天线赋形技术。在众多的反射面天线赋形技术中,... 详细信息

反射面天线是一种典型的大口径天线,在卫星通信、雷达、射电天文、无线广播等领域被广泛地应用。近年来随着应用的扩展,各种新的需求对反射面天线设计提出了更高的要求,因此衍生出了反射面天线赋形技术。在众多的反射面天线赋形技术中,采用Zernike多项式等基函数展开反射面并借助智能优化算法进行赋形的方法获得了学者的青睐,这种方法不仅具有过程简单,适用范围广,赋形效果优秀等优点,而且赋形后的反射面连续、光滑、方便加工。本文在参考国内外众多反射面天线赋形设计的基础上,研究实现了基于Zernike基函数直接展开的单反射面赋形过程,为提高从业人员设计效率,实现了赋形过程GUI设计。主要工作可以概括为:首先,在国内外反射面赋形研究成果的基础上,推导了Zernike多项式展开反射面天线方程的基本公式,给出了基于Zernike多项式直接展开的反射面天线赋形流程,为后续研究奠定了基础。其次,针对当前工程应用中对高增益、高平坦度平顶波束的需求,采用Zernike多项式直接展开的赋形方法为一款19 GHz-22 GHz单偏置反射面天线波束进行平顶波束赋形。经过赋形后,在天线增益不低于20 d Bi的情况下,使平顶区域内增益波动低于1.5 d B。最后对赋形后的天线进行加工测试,验证了赋形方法的可靠性和精确性。再次,为了提高赋形优化过程的收敛速度,将麻雀搜索算法(SSA)应用于赋形流程中的Zernike系数优化环节。以一款23.5 GHz-24.5 GHz的单偏置反射面天线为基础,进行余割平方波束赋形。通过对比多款算法对Zernike系数组合的优化能力,验证了麻雀搜索算法的优良性能。之后,对赋形后的天线进行了加工测试。实测结果与仿真吻合良好。最后,为了帮助天线设计人员高效、便捷地进行赋形反射面天线设计、评估单反射面初始参数以及对赋形效果进行直观观察。基于上述赋形优化方法,研制了一款基于MATLAB的单反射面天线赋形优化GUI,覆盖了平顶波束赋形,余割平方波束赋形,副瓣优化赋形等常见的赋形优化需求。

关键词：波束赋形 Zernike多项式反射面天线赋形GUI 智能优化算法

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K波段平顶波束赋形反射面天线设计

四川大学学报（自然科学版） 2021年第4期58卷 94-98页

作者：潘昱旭王梓丞郭庆功四川大学电子信息学院成都610065

为了获得照射均匀的平顶波束,使用反射面赋形的方法,设计了一款工作在19~22 GHz的单偏置反射面天线.结合Zernike多项式展开法与遗传算法优化反射面形面,采用天线远场照射面特定区域照射电平差值作为目标函数以实现平顶波束.仿真结果表明... 详细信息

为了获得照射均匀的平顶波束,使用反射面赋形的方法,设计了一款工作在19~22 GHz的单偏置反射面天线.结合Zernike多项式展开法与遗传算法优化反射面形面,采用天线远场照射面特定区域照射电平差值作为目标函数以实现平顶波束.仿真结果表明,赋形后天线方位面方向图在±8°范围内,照射电平波动小于0.6 dB,电平幅度大于20 dBi.

关键词：反射面天线波束赋形 Zernike多项式遗传算法

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超短波宽带高增益稳定度全向阵列天线设计

无线电通信技术 2020年第3期46卷 356-359页

作者：张欢潘昱旭郭庆功四川大学电子信息学院四川成都610065

设计实现了一种超短波宽带高增益稳定度全向阵列天线,天线采用平行双线对不共面的印刷偶极子阵列并联馈电。通过在馈电端添加非对称枝节实现了天线的宽带特性,并获得良好的增益稳定性。天线采用互补结构,提高带宽,优化水平面不圆度。该... 详细信息

设计实现了一种超短波宽带高增益稳定度全向阵列天线,天线采用平行双线对不共面的印刷偶极子阵列并联馈电。通过在馈电端添加非对称枝节实现了天线的宽带特性,并获得良好的增益稳定性。天线采用互补结构,提高带宽,优化水平面不圆度。该天线结构简单,易于制作。实物测试结果表明,该天线在298~440 MHz频段内满足电压驻波比小于2,相对带宽达38%,在300~400 MHz工作频段内增益稳定度为±0.45 dB,不圆度小于±1.5 dB。

关键词：宽频带高增益稳定度全向天线印刷阵列

基于Zernike多项式的单偏置反射面天线赋形设计

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电子测试 2020年第5期31卷 55-58页

作者：王梓丞潘昱旭郭庆功四川大学电子信息学院

研究了一种用Zernike多项式表示反射面,通过目标函数优化天线指标的反射面天线赋形方法。通过加入第一零深到目标函数中改进原目标函数,消除方向图变异。分析了Zernike阶数n=4时Zernike曲面与单偏置抛物面之间的误差。运用此方法设计了... 详细信息

研究了一种用Zernike多项式表示反射面,通过目标函数优化天线指标的反射面天线赋形方法。通过加入第一零深到目标函数中改进原目标函数,消除方向图变异。分析了Zernike阶数n=4时Zernike曲面与单偏置抛物面之间的误差。运用此方法设计了一款反射面天线:频率为9.5GHz-10.5GHz,增益≥41dB,水平波束副瓣电平≤-30dB(±10°内),≤-35dB(±10°外),俯仰波束在-35°到+30°范围内,相对增益小于目标包络线。

关键词：反射面天线 Zernike多项式波束赋形

基于深度学习的稳态视觉诱发电位分类算法与数据增强算法研究

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基于深度学习的稳态视觉诱发电位分类算法与数据增强算法研究

作者：潘昱东西南科技大学

学位级别：硕士

铂和锌修饰的MFI分子筛应用于异丁烷催化转化研究

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铂和锌修饰的MFI分子筛应用于异丁烷催化转化研究

作者：潘昱彤沈阳师范大学

学位级别：硕士

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城市政府驻地迁移的经济绩效评估

地理学报 2024年第2期79卷 402-420页

作者：孙斌栋潘昱琪张婷麟周慧敏华东师范大学中国行政区划研究中心上海200241 华东师范大学未来城市实验室上海200241 华东师范大学地理科学学院上海200241

中国城市政府驻地迁移会导致资源在空间上的重新配置,从而影响地区经济发展。以往相关研究多从迁入区或者迁出区单一区域视角切入,或以个体城市为例探讨城市政府驻地迁移对本地经济发展的影响,缺乏对迁入区、迁出区以及城市内其他区县... 详细信息

中国城市政府驻地迁移会导致资源在空间上的重新配置,从而影响地区经济发展。以往相关研究多从迁入区或者迁出区单一区域视角切入,或以个体城市为例探讨城市政府驻地迁移对本地经济发展的影响,缺乏对迁入区、迁出区以及城市内其他区县的多区域共同研究和大样本实证检验,也缺乏作用机制的系统探讨。本文拓展了政区地理学中城市政府驻地这一政区要素的区位迁移影响经济发展的理论框架,并构建2000—2017年的面板数据,使用双重差分法检验了地级市政府驻地迁移政策对于迁出区、迁入区和其他区县的经济影响及其路径。研究发现,城市政府驻地迁移将显著促进迁入区的经济发展,并通过溢出效应带动政府驻地迁移城市中其他区县的经济发展,对迁出区没有显著的促进或者抑制作用;产业升级和企业集聚是迁入区经济发展得到促进的重要机制,政府驻地迁移城市内部的其他区县也能通过产业升级效应受益。因此合理的城市政府驻地迁移可以作为促进城市内部不同区域共同发展的有效政策工具,但严格的论证和审批是重要前提。

关键词：政府驻地迁移行政中心双重差分法本地发展经济绩效

长江经济带农业碳排放多情景预测与减排路径模拟

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长江流域资源与环境 2024年

作者：覃朝晖潘昱辰丁志国三峡大学经济与管理学院吉林大学商学与管理学院

在长江大保护背景下，长江经济带农业碳减排是实现“双碳”目标的重要支撑。通过分析长江经济带农业碳排放影响因素，构建农业碳排放系统动力学模型，并设置多种情景方案对上、中、下游地区农业碳排放强度达峰时间、峰值及减排效果进行... 详细信息

在长江大保护背景下，长江经济带农业碳减排是实现“双碳”目标的重要支撑。通过分析长江经济带农业碳排放影响因素，构建农业碳排放系统动力学模型，并设置多种情景方案对上、中、下游地区农业碳排放强度达峰时间、峰值及减排效果进行仿真预测。结果表明：（1）基准情景下，上游地区预计2032年实现达峰，中游地区和下游地区预计2030年达峰。（2）协调发展情景对各地区农业碳减排效果最显著，上、中、下游地区达峰时间可分别提前至2028年、2026年、2025年，农业碳排放强度较基准情景分别可降低13.84%、19.22%、15.83%。（3）单一政策情景下，数字资本支持对上游地区农业碳减排作用最优，而环境污染治理则是中游地区和下游地区农业碳减排的工作重点。

关键词：农业碳排放长江经济带 STIRPAT模型空间杜宾模型系统动力学

基于SSVEP-BCI的可穿戴疲劳检测系统

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控制与决策 2024年第7期39卷 2414-2420页

作者：欧阳元兵罗亦鸣李宇诗王皓潘昱杉西交利物浦大学智能工程学院江苏苏州215123 江苏集萃脑机融合智能技术研究所有限公司江苏苏州215131 西安电子科技大学网络与信息安全学院西安710126

由于稳态视觉诱发电位的脑机接口(SSVEP-BCI)具有高准确性、高传输速率且无需训练,用户需要花费大量精力专注于视觉刺激以产生足够强的SSVEP,其中高亮度、频繁的低频刺激和单一任务十分容易使用户产生疲劳.针对用户疲劳问题,提出一种针... 详细信息

由于稳态视觉诱发电位的脑机接口(SSVEP-BCI)具有高准确性、高传输速率且无需训练,用户需要花费大量精力专注于视觉刺激以产生足够强的SSVEP,其中高亮度、频繁的低频刺激和单一任务十分容易使用户产生疲劳.针对用户疲劳问题,提出一种针对SSVEP-BCI的实时疲劳检测系统,该系统包括一个可穿戴式脑电设备的硬件设计和实现以及基于支持向量机的分类算法.基于该系统,对用于疲劳检测准确性的熵进行研究,并发现模糊熵与近似熵在检测中具有一致性,在疲劳变化微弱的情况下模糊熵变化更突出,而在疲劳变化明显的情况下近似熵的变化更显著.此外,对前额和枕叶信号进行比较,发现前额信号的分类准确性通常高于枕叶信号,同时复合准确性高于任何一种单独使用时的准确性.

关键词：脑机接口稳态视觉诱发电位熵疲劳检测支持向量机脑电图