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基于星载辐射源的雷达目标检测方法研究

基于星载辐射源的雷达目标检测方法研究

作者：严晓哲西安电子科技大学

学位级别：硕士

外辐射源雷达具有主动雷达不可比拟的“四抗”优势,是一类具有广阔发展前景的雷达系统。然而,由于外辐射源雷达自身特点,导致其信号处理难度与规模较大,给传统的信号处理带来了巨大挑战。首先,对于远距离高速运动目标,系统需要搜索的时... 详细信息

外辐射源雷达具有主动雷达不可比拟的“四抗”优势,是一类具有广阔发展前景的雷达系统。然而,由于外辐射源雷达自身特点,导致其信号处理难度与规模较大,给传统的信号处理带来了巨大挑战。首先,对于远距离高速运动目标,系统需要搜索的时延和多普勒频率范围较大,同时为了提高能量积累信噪比,信号处理端需要进行长时间能量积累,但是直接计算互模糊函数进行目标参数估计的计算量巨大,难以满足系统实时性需求。其次,雷达接收站所接收到的运动目标回波会产生跨距离单元走动现象,造成积累增益损失,不利于目标最终的稳健检测。因此,有效解决目标回波的走动问题、充分利用信号能量,成为运动目标探测的关键环节。最后,由于观测时间的限制和观测距离的要求,通常情况下目标回波极其微弱且被噪声和杂波所掩盖,目标能量即使经过相干积累,其检测信噪比也往往难以达到传统检测方法的要求。因此,低信噪比下的目标检测方法研究也尤为重要。本文立足于上述需求,对外辐射源雷达系统的目标检测方法展开研究,具体研究内容如下:1.提出了间隔抽取曲面拟合方法。首先,建立了星载辐射源雷达系统模型,对辐射源信号进行分析。其次,针对互模糊函数计算量大的难题,本文分析了基于快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform,FFT）的传统加速方法,并基于数字卫星电视系统（Digital Video Broadcast-Satellite,DVB-S）信号的模糊函数几何性质,提出了间隔抽取曲面拟合方法。该方法能够降低互模糊函数的计算量,并能够提高时延和多普勒频率的估计精度。最后,利用正交相移键控（Quadrature Phase Shift Keying,QPSK）仿真数据和某卫星实测数据,对本文所提方法与传统方法进行对比验证。2.研究了基于Keystone变换和Radon-Fourier变换的跨距离单元走动补偿方法。由于观测目标的运动,目标回波在距离单元间发生走动,进而引起目标能量扩散,损失能量积累信噪比。为了实现跨距离单元补偿,首先,研究了基于Keystone变换的跨距离单元走动补偿方法。该方法通过插值算法进行支撑域变换,计算量小,简单易行。其次,研究了基于Radon-Fourier变换的跨距离单元走动补偿方法,该方法是通过搜索相位差对目标所在时延线进行积分,从而对目标跨距离单元走动进行补偿。最后,利用QPSK仿真信号和某卫星实测数据对所研究的方法进行验证,并对不同补偿方法的性能进行了对比分析。3.提出了一种基于最大后验概率（Maximum APosteriori,MAP）的外辐射源雷达目标检测方法。由于卫星发射器距离地面远,雷达所接收到的目标回波微弱,能量积累后信噪比难以达到传统检测方法的检测门限。为了实现低门限检测,首先,研究了目标相关峰的“尖峰性”和非高斯性,将目标探测问题转化为特征提取问题。其次,对背景杂波和目标分别建模,并结合背景杂波和目标信号的先验信息,通过最大后验概率的方法迭代求解获得参数集的最大似然估计,最终实现对目标的低门限检测。最后,通过某卫星实测数据对所提方法与恒虚警率（Constant False-Alarm Rate,CFAR）检测算法进行对比验证。

关键词：外辐射源雷达互模糊函数能量积累目标检测最大后验概率

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微波同轴腔介质厚度测量理论分析

工程热物理学报 2015年第8期36卷 1732-1736页

作者：钱江波韩中合严晓哲华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室保定071003 广东省特种设备检测研究院佛山528251

汽轮机动静叶片处的水膜、风机桨叶上的冰层等介质厚度的在线准确监测,对电力工业的安全生产具有重要的指导意义。采用微波开式同轴谐振腔作为介质厚度测量传感器,建立了介质厚度测量数学模型,根据谐振腔等效电路,推导了介质厚度的测量... 详细信息

汽轮机动静叶片处的水膜、风机桨叶上的冰层等介质厚度的在线准确监测,对电力工业的安全生产具有重要的指导意义。采用微波开式同轴谐振腔作为介质厚度测量传感器,建立了介质厚度测量数学模型,根据谐振腔等效电路,推导了介质厚度的测量关系式。分别设计了用于水膜、冰层厚度测量的传感器。结果表明,随着介质厚度增加,谐振腔的谐振频率减小,衰减增大,且随着谐振腔的基准谐振频率变大,谐振腔的厚度测量分辨力提高。水膜、冰层厚度测量传感器的测量范围分别为0~1 mm、0~10 mm,测量精度较高,结构简单,易于布置,可实现在线监测。微波同轴腔在线测量介质厚度是可行的。

关键词：微波测量谐振腔厚度测量液膜冰层

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流固耦合传热对蒸汽湿度测量传感器的影响

动力工程学报 2015年第2期35卷 134-140页

作者：钱江波严晓哲韩中合李恒凡华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室河北保定071003

采用流固耦合法,分析计算了不同蒸汽参数及流速条件下谐振腔内的温度分布;加载温度载荷,计算了不同条件下谐振腔体的热变形量;根据谐振腔体有效部分内表面节点热变形量的平均值,分析了谐振腔体节点热变形对谐振频率的影响.结果表明:随... 详细信息

采用流固耦合法,分析计算了不同蒸汽参数及流速条件下谐振腔内的温度分布;加载温度载荷,计算了不同条件下谐振腔体的热变形量;根据谐振腔体有效部分内表面节点热变形量的平均值,分析了谐振腔体节点热变形对谐振频率的影响.结果表明:随着蒸汽温度升高和流速增大,谐振腔体温度升高,热变形量增大,谐振频率偏移量增大.应从谐振腔的材料、结构设计及蒸汽湿度测量方案等方面进行改进,以降低谐振腔体节点热变形对蒸汽湿度测量的影响.

关键词：汽轮机蒸汽湿度测量流固耦合谐振腔热变形

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基于微波同轴腔的桨叶冰层厚度测量技术研究

科技展望 2017年第6期27卷 106-107页

作者：严晓哲广东省特种设备检测研究院锅炉检测室

在线监测桨叶等结构处的积冰厚度,对于风力机的安全运行具有重要指导意义。基于水、冰、空气的介电常数差异,采用低频同轴谐振腔作为冰层厚度测量的传感器。

关键词：冰层厚度监测微波测量同轴谐振腔

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策略极限理论与策略统计学习

山东大学学报（理学版） 2024年第1期59卷 1-10,45页

作者：严晓东山东大学中泰证券金融研究院山东济南250100

非线性期望是山东大学彭实戈院士开辟的原创性研究方向之一,对各个领域的科学研究越来越重要,而大数据和人工智能的兴起,为非线性期望创新理论与应用研究提供了更强劲的动力。最近,山东大学“非线性期望”团队基于多臂老虎机的策略博弈... 详细信息

非线性期望是山东大学彭实戈院士开辟的原创性研究方向之一,对各个领域的科学研究越来越重要,而大数据和人工智能的兴起,为非线性期望创新理论与应用研究提供了更强劲的动力。最近,山东大学“非线性期望”团队基于多臂老虎机的策略博弈过程开创了“策略极限理论”,是非线性概率理论与强化学习交叉的重大突破性科研成果,变革了传统统计方法研究范式。本文结合徐宗本院士提出的人工智能的10个重大数理基础问题,国家自然科学基金委员会发布的2022年度重大研究计划项目中关于可解释、可通用的人工智能方法的申报指南,以及科技部发布的数学和应用研究重点专项2021、2022年度项目中“数据科学与人工智能的数学基础”理论研究的申报指南,采用“策略”这一概念探寻和揭示人工智能本质和规律,尝试启发、促动人工智能技术变革的激发源和理论依据。不同于传统的大数定律和中心极限定理在独立同分布假设下开展统计学习的研究,策略极限理论打破了数据可交换这一局限,在更大的概率空间中探求最优分布,并提出获得最优分布的最优策略路径,与之对应的统计学习过程被命名为策略统计学习,为复杂机器学习的可解释和可信赖的统计方法研究提供理论支撑。本文介绍策略极限理论的应用包括但不限于:(1)大规模数据的策略抽样;(2)数据流的在线学习;(3)强化学习的中心极限定理;(4)数据的差分隐私保护;(5)联邦学习的策略融合;(6)迁移学习和元学习的信息重构;(7)知识推理与数据驱动的融合。

关键词：人工智能策略极限理论数理基础大数据分析强化学习在线学习迁移学习联邦学习数据隐私保护知识推理与数据驱动

保留大直径中心凹内界膜剥除联合玻璃体切割治疗高度近视性黄斑劈裂2例

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中华眼视光学与视觉科学杂志 2024年第6期26卷 460-461页

作者：严晓腾徐州医科大学附属淮安医院淮安市第二人民医院眼科淮安

患者1, 女, 51岁, 因"左眼视物模糊伴视物变形6个月"来淮安市第二人民医院眼科就诊。右眼裸眼视力(UCVA)0.06, -10 D矫正至0.6;左眼UCVA0.04, -9 D矫正至0.1。双眼角膜透明, 前房深度正常, 瞳孔圆, 居中, 直径约3 mm, 晶状体轻度混浊, ...

患者1, 女, 51岁, 因"左眼视物模糊伴视物变形6个月"来淮安市第二人民医院眼科就诊。右眼裸眼视力(UCVA)0.06, -10 D矫正至0.6;左眼UCVA0.04, -9 D矫正至0.1。双眼角膜透明, 前房深度正常, 瞳孔圆, 居中, 直径约3 mm, 晶状体轻度混浊, 右眼眼压13 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa), 左眼眼压14 mmHg。眼底检查示右眼视盘倾斜, 豹纹状眼底改变;左眼视盘倾斜, 豹纹状眼底改变, 后极部视网膜可见Fuchs斑, 黄斑区色素紊乱。左眼光学相干断层扫描(OCT)检查:左眼黄斑区可见视网膜色素上皮(RPE)层及椭圆体带模糊, 黄斑区可见外核层层间分离明显伴柱状连接(图1A)。诊断:左眼高度近视性黄斑劈裂。行左眼内界膜剥除联合玻璃体切割及硅油填充术, 术中可见玻璃体后皮质增厚且与视网膜粘连紧密, 剥除玻璃体后皮质, 吲哚菁绿染色后将黄斑区颞侧内界膜做纵向条状撕除, 后沿条状撕除区环形剥除黄斑周围内界膜, 保留3.5视盘直径范围中心凹区内界膜。术后5 d复诊, 左眼矫正视力0.3, OCT检查示左眼黄斑区可见RPE层及椭圆体带稍模糊, 黄斑区视网膜各层结构紧致, 未见明显层间分离(图1B)。术后3个月行左眼硅油取出, 左眼矫正视力0.5, OCT检查示左眼黄斑区可见RPE层及椭圆体带层次较前清晰, 黄斑区视网膜各层未见明显层间分离(图1C)。

关键词：

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丁字及十字交叉管廊纵向地震响应分析

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2024年第1期57卷 21-30页

作者：李东桥严晓威梁建文赵华天津大学建筑工程学院天津300350 天津市建筑设计院天津300074

提出了丁字及十字交叉管廊纵向地震响应分析的一个改进广义反应位移法.该方法采用壳单元模拟管廊结构,以体现管廊横断面非对称形式的影响和地震作用下管廊交叉节点处的局部变形;采用非线性弹簧单元模拟预制企口接头,可反映管廊接头断面... 详细信息

提出了丁字及十字交叉管廊纵向地震响应分析的一个改进广义反应位移法.该方法采用壳单元模拟管廊结构,以体现管廊横断面非对称形式的影响和地震作用下管廊交叉节点处的局部变形;采用非线性弹簧单元模拟预制企口接头,可反映管廊接头断面的非对称形式以及预制接头的力学行为.在ABAQUS有限元平台构建了典型交叉管廊的三维壳-弹簧计算模型,采用直接刚度法求解场地地震动响应,研究了在设计地震动幅值和地震波入射角度等因素影响下,丁字及十字交叉管廊的内力及变形响应特征,并以直线形管廊的地震响应为基准,给出了两类交叉节点的影响范围及内力放大情况.结果表明,相较于直线形管廊,管廊交叉节点处的内力及变形响应均出现明显的增高,其中丁字交叉管廊的地震响应略大于十字交叉管廊.安评波小震作用下,丁字及十字交叉管廊的接头基本处于功能完好状态,中震和大震作用下超出规范限值,其中大震下达到8 mm左右,约为直线形管廊的8~9倍;两类交叉管廊的内力放大系数范围约为2~6.工程抗震设计中,可根据该结果对交叉管廊的地震响应进行初步评估.不同设计地震动幅值和地震波入射角度下,两类交叉节点对管廊地震响应的影响范围约为20~35倍预制管节段长度,在实际工程中应引起重视.相关研究结果可为交叉管廊工程的抗震设计提供参考.

关键词：交叉管廊预制管廊纵向地震响应分析改进广义反应位移法

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一种基于全局视角的并行网络DEA模型

系统工程理论与实践 2024年第6期44卷 2059-2074页

作者：马占新张传哲内蒙古大学经济管理学院呼和浩特010021

具有并行网络结构的生产系统是一类具有代表性的复杂生产系统.由于一些重要的并行网络DEA模型还没有处理好决策单元与其内部的子单元之间的关系,因此,可能导致DEA投影点溢出生产可能集以及目标函数无法准确反映决策单元效率的问题.为了... 详细信息

具有并行网络结构的生产系统是一类具有代表性的复杂生产系统.由于一些重要的并行网络DEA模型还没有处理好决策单元与其内部的子单元之间的关系,因此,可能导致DEA投影点溢出生产可能集以及目标函数无法准确反映决策单元效率的问题.为了解决这些问题,本文首先通过实例分析了原有并行网络DEA模型存在的问题.然后,提出一种基于全局视角的并行网络DEA模型,并讨论了该模型的相关性质.最后,将本文模型应用于中国台湾林地生产效率的实证分析.结果表明,本文模型不仅可以从全局的角度测算决策单元的效率、给出无效决策单元及其子单元调整的信息,而且还能解决子单元数量存在差异的效率分析问题.

关键词：综合评价多目标决策数据包络分析并行网络 DEA有效

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电站锅炉氧化皮的防治研究

华电技术 2018年第4期40卷 42-44页

作者：严晓哲杨平广东省特种设备检测研究院广东佛山528251 广东省特种设备检测研究院佛山检测院广东佛山528251

锅炉受热面管氧化皮问题严重影响电站机组的安全经济运行。基于氧化皮的生成及剥落机理,介绍了氧化皮的防护和治理技术,具体包括运行控制、氧化皮测厚、堆积情况检测/评估/预测、化学清洗和换管等内容,为受热面管氧化皮的防治工作提供参... 详细信息

锅炉受热面管氧化皮问题严重影响电站机组的安全经济运行。基于氧化皮的生成及剥落机理,介绍了氧化皮的防护和治理技术,具体包括运行控制、氧化皮测厚、堆积情况检测/评估/预测、化学清洗和换管等内容,为受热面管氧化皮的防治工作提供参考,对电站机组的安全运行具有一定的指导意义。

关键词：电站锅炉氧化皮爆管事故防护治理化学清洗