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一种适用于宽带条带式合成孔径声纳的相位梯度自聚焦算法

2015年全国天线年会

作者：李唐景梁建刚空军工程大学防空反导学院

本文基于有相位梯度的单元,设计了可对垂直入射平面波聚焦的二维相位梯度超表面,并在其焦点处放置贴片天线,构成了高增益反射面天线。仿真结果表明,贴片天线辐射的球面波经超表面反射后得到了平面波,天线的增益达到20dB,比贴片天线提高... 详细信息

本文基于有相位梯度的单元,设计了可对垂直入射平面波聚焦的二维相位梯度超表面,并在其焦点处放置贴片天线,构成了高增益反射面天线。仿真结果表明,贴片天线辐射的球面波经超表面反射后得到了平面波,天线的增益达到20dB,比贴片天线提高了11.7dB。

关键词：相位梯度超表面反射聚焦高增益

来源： cnki会议评论

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测控技术 2008年第6期27卷 25-28页

作者：王旭艳孙超西北工业大学声学工程研究所陕西西安710072

传统的相位梯度自聚焦(PGA,phase gradient autofocus)算法仅适用于窄带聚束式合成孔径成像。提出了一种适用于宽带条带式合成孔径声纳的相位梯度自聚焦(SPGA,stripmap phase gradient autofocus)算法。SPGA算法通过多普勒频移估计线性... 详细信息

传统的相位梯度自聚焦(PGA,phase gradient autofocus)算法仅适用于窄带聚束式合成孔径成像。提出了一种适用于宽带条带式合成孔径声纳的相位梯度自聚焦(SPGA,stripmap phase gradient autofocus)算法。SPGA算法通过多普勒频移估计线性侧摆;SPGA算法消除了侧摆对回波信号包络的影响,使成像模糊仅仅是由方位向相位误差引起的,这样才可以由Dechirp后的距离压缩域数据的相位误差梯度得到侧摆的估计;SPGA算法利用估计得到的侧摆对距离徙动校正前的回波数据进行包络和相位补偿。仿真表明该算法有效地估计出了侧摆,提高了成像质量,且成像没有发生方位向偏移,明确地确定出了目标的位置。

关键词：务带式合成孔径声纳相位梯度多普勒频移线性侧摆

InSAR相位梯度揭示的2021年玛多Mw7.4地震同震形变特征

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InSAR相位梯度揭示的2021年玛多Mw7.4地震同震形变特征

2023年中国地球科学联合学术年会

作者：邓德贝尔黄宇莫昕宇贾治革刘小利中国地震局地震研究所

自2021年5月22日青海玛多发生Ms7.4地震以来,多位学者利用InSAR影像反演了发震断层几何构造,但InSAR形变场分辨率的不足和失相干导致对近场细节分析存在欠缺。为此,我们从SAR全分辨率干涉图提取玛多相位梯度场,细化断层地表投影迹线。... 详细信息

自2021年5月22日青海玛多发生Ms7.4地震以来,多位学者利用InSAR影像反演了发震断层几何构造,但InSAR形变场分辨率的不足和失相干导致对近场细节分析存在欠缺。为此,我们从SAR全分辨率干涉图提取玛多相位梯度场,细化断层地表投影迹线。发现相位梯度的突变节点与地表破裂指示的阶区、弯折等构造不连续特征具有强空间相关性,对玛多地震发震断层的几何不连续性和同震形变的空间分布具有启示意义。InSAR相位梯度场弥补了SAR形变场因分辨率不足而难以辨识的丰富形变信息,对强震同震形变的深入分析具有现实意义。

关键词：玛多地震相位梯度同震形变空间分布

来源： cnki会议评论

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一种宽角域散射增强超表面的研究

物理学报 2018年第19期67卷 292-299页

作者：丰茂昌李勇峰张介秋王甲富王超马华屈绍波空军工程大学基础部西安710051

提出并验证了一种基于超表面相位梯度设计以实现宽角域后向雷达散射截面(radar cross section, RCS)增强的设计思路.宽角域RCS增强超表面包含两个区域,分别设计大小相等方向相反的相位梯度,控制-45?和45?方向上的入射电磁波沿入射方向返... 详细信息

提出并验证了一种基于超表面相位梯度设计以实现宽角域后向雷达散射截面(radar cross section, RCS)增强的设计思路.宽角域RCS增强超表面包含两个区域,分别设计大小相等方向相反的相位梯度,控制-45?和45?方向上的入射电磁波沿入射方向返回;电磁波垂直入射时,在一个区域内耦合为表面电磁波,传播至另一区域再次解耦为垂直反射的自由空间波,分别在-45?, 0?, 45?方向上形成散射峰,实现了在-45?—45?的宽角域范围内的RCS增强.仿真了宽角域RCS增强超表面在电磁波以不同角度入射时的电场分布和单站RCS,测试了加工样品在9—12 GHz频带内不同频点处的单站RCS,和仿真结果基本一致.结果表明:设计的宽角域RCS增强超表面在9—12 GHz的宽带频率范围内,在-45?—45?的宽角域范围内对于x和y极化入射波均有良好的RCS增强效果.

关键词：超表面相位梯度宽角域雷达散射截面增强

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静态无源超构声呐实现声束动态扫描

Science Bulletin 2023年第17期68卷 1862-1866页

作者：刘京京王未赵澄宇周永强张晗梁彬仇成伟程建春 Key Laboratory of Modern Acoustics(Ministry of Education) Institute of AcousticsDepartment of PhysicsCollaborative Innovation Center of Advanced MicrostructuresNanjing UniversityNanjing 210093China Department of Electrical and Computer Engineering National University of SingaporeSingapore 117583Singapore Key Laboratory of Noise and Vibration Institute of AcousticsChinese Academy of SciencesBeijing 100190China

声束的连续动态扫描在超声成像、水下目标定位和声呐通信等诸多领域发挥关键作用.传统方法通常依赖于发射装置的机械扫描或有源相控阵的波束整形来实时调控声束的空间指向性,存在成本高、尺寸大、主动控制系统复杂而精准操控困难等问题... 详细信息

声束的连续动态扫描在超声成像、水下目标定位和声呐通信等诸多领域发挥关键作用.传统方法通常依赖于发射装置的机械扫描或有源相控阵的波束整形来实时调控声束的空间指向性,存在成本高、尺寸大、主动控制系统复杂而精准操控困难等问题.本文提出并构建了一种基于无源声学超表面的紧凑型静态声呐器件,无需主动控制和机械移动,仅在单一声源的作用下即可实现声束的动态扫描操控.这种新型声呐器件由具有深度亚波长厚度的二值化振幅编码单元组合而成,能够将单一声源发射的梳状频率谱转化为具有相同频率和空间间隔的声焦点阵列,从而引入频率梯度这一新的声波操控自由度,并通过时空声干涉效应产生可连续旋转的动态扫描声束.实验结果验证了所设计超构声呐的高速、宽角度声束扫描性能.此外,通过与传统的相位梯度调控技术结合,该机制还可以对扫描声束的空间形态进行任意的调节.这种基于静态无源超构声呐的声束动态扫描机制为声波的时空调控开辟了新的研究范式,并有望在水下对抗、超声诊疗等重要领域产生实际应用价值.

关键词：有源相控阵相位梯度声束动态扫描声呐干涉效应机械扫描连续旋转

荧光单分子的频率域纳米级快速定位算法及其在超分辨荧光成像中的应用

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光学学报 2012年第2期32卷 214-219页

作者：于斌陈丹妮刘磊屈军乐牛憨笨深圳大学光电工程学院教育部/广东省光电子器件与系统重点实验室广东深圳518060

为了解决现有单分子定位算法中定位速度慢和对噪声有评估依赖性的问题,基于补零快速傅里叶变换和相位梯度算子提出一种新型的噪声自由的频率域非迭代荧光单分子定位算法。计算机模拟结果表明该算法定位精度可达纳米量级,而定位速度与解... 详细信息

为了解决现有单分子定位算法中定位速度慢和对噪声有评估依赖性的问题,基于补零快速傅里叶变换和相位梯度算子提出一种新型的噪声自由的频率域非迭代荧光单分子定位算法。计算机模拟结果表明该算法定位精度可达纳米量级,而定位速度与解线性方程组法在同一个数量级。进而在传统实验参数条件下,对不同间隔分子带模型进行了模拟超分辨成像。模拟结果表明,可以区分中心相隔30nm的两个分子带。此外,将该算法用于HeLa细胞突起中微丝束结构的荧光超分辨成像,从重构获得的图像中可以看到微丝束的直径为75～200nm,验证了该算法的实用性。

关键词：显微超分辨成像单分子定位相位梯度微丝束

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FPGA实时实现PGA算法的研究

计算机研究与发展 2008年第2期45卷 342-347页

作者：郝智泉王贞松刘波中国科学院计算技术研究所

合成孔径雷达(SAR)成像具有数据量巨大、算法比较复杂等特点.如何实时实现SAR成像的相关算法是嵌入式高性能计算领域一个值得研究的问题.FPGA以其高性能、可重构等优势,被越来越多地应用到嵌入式高性能计算领域中作为一种高效低成本的... 详细信息

合成孔径雷达(SAR)成像具有数据量巨大、算法比较复杂等特点.如何实时实现SAR成像的相关算法是嵌入式高性能计算领域一个值得研究的问题.FPGA以其高性能、可重构等优势,被越来越多地应用到嵌入式高性能计算领域中作为一种高效低成本的解决方案.针对SAR成像中多普勒调频率估计的经典算法——PGA算法,以FPGA作为实现平台,通过对算法的本质的挖掘,提出了适于FPGA实时实现的对于经典算法的改进算法.同时也阐述了将改进算法映射到FPGA实现的设计过程.实验结果表明,改进的算法较经典的PGA算法明显地减少了迭代次数,在SOC中通过硬件的运算精度能够满足系统的要求.

关键词： SAR 嵌入式高性能计算相位梯度自聚焦 FPGA

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编队飞行器的雷达角闪烁特性及其应用研究

兵工学报 2008年第12期29卷 1479-1484页

作者：王长青王新民史晓丽西北工业大学陕西西安710072 北京机电工程研究所北京100074

针对作战过程中飞行器的规避拦截问题,从对抗制导雷达探测的角度,研究了飞行器编队作为扩展雷达目标的角闪烁特性及其应用问题。建立了编队飞行器N点散射源的角闪烁数学模型,利用相位梯度法计算了其角闪烁噪声的线偏差值及其分布特性。... 详细信息

针对作战过程中飞行器的规避拦截问题,从对抗制导雷达探测的角度,研究了飞行器编队作为扩展雷达目标的角闪烁特性及其应用问题。建立了编队飞行器N点散射源的角闪烁数学模型,利用相位梯度法计算了其角闪烁噪声的线偏差值及其分布特性。依此建立了4架飞行器通过不同编队模式与某典型地空导弹对抗的数学模型,并进行了数学仿真。仿真结果表明,飞行器通过合理的编队模式实现规避拦截是有效的。

关键词：雷达工程飞行器编队角闪烁扩展目标相位梯度

地球同步轨道SAR曲线轨迹二维空间分辨率分析

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西安电子科技大学学报 2015年第1期42卷 62-68页

作者：陈溅来李震宇杨军孙光才邢孟道西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室陕西西安710071

针对地球同步轨道合成孔径雷达(GEO SAR)中,卫星轨道是曲线轨迹,且由于地球自转等因素的影响,卫星相对于点目标的运动轨迹没有显式表达式,且航迹速度在不同的卫星轨道位置差异很大的问题,提出了一种基于相位梯度分析的高轨SAR二维空间... 详细信息

针对地球同步轨道合成孔径雷达(GEO SAR)中,卫星轨道是曲线轨迹,且由于地球自转等因素的影响,卫星相对于点目标的运动轨迹没有显式表达式,且航迹速度在不同的卫星轨道位置差异很大的问题,提出了一种基于相位梯度分析的高轨SAR二维空间分辨率计算方法.文中提出了一种猜想,并采用介值定理证明:在合成孔径时间内,存在1个等效航迹速度,使得理论方位向分辨率位于1个范围之内,并计算得到了该方位向分辨率范围.最后,后向投影算法仿真实验验证了该方法的有效性.

关键词：地球同步轨道相位梯度二维空间分辨率介值定理后向投影算法