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基于改进型灰狼优化算法和窗函数加权的稀布矩形平面阵列天线综合

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电波科学学报 2024年

作者：陶奎王斌田雪尹波重庆邮电大学高等科学研究院重庆邮电大学光电工程学院/重庆国际半导体学院

针对在阵列孔径、阵元数目、最小阵元间距等多约束条件下的稀布矩形平面阵列天线优化问题，提出了基于改进型灰狼优化(improved grey wolf optimizer， IGWO)算法和窗函数加权的稀布矩形平面阵列天线综合方法. 首先，利用Tent混沌映射... 详细信息

针对在阵列孔径、阵元数目、最小阵元间距等多约束条件下的稀布矩形平面阵列天线优化问题，提出了基于改进型灰狼优化(improved grey wolf optimizer， IGWO)算法和窗函数加权的稀布矩形平面阵列天线综合方法. 首先，利用Tent混沌映射、非线性收敛因子、优势狼动态置信策略和对立学习策略对灰狼优化(grey wolf optimizer， GWO)算法进行改进，增加算法的种群多样性和跳出局部最优的能力. 然后，利用窗函数对阵列单元进行加权，生成位置分布矩阵，减少稀疏矩阵优化时间，提高优化效率. 最后，利用位置分布矩阵生成稀疏阵列，再运用IGWO算法进行多约束条件的稀布优化. 为验证所提方法的有效性进行了仿真实验，实验结果表明，本文方法可以有效提高阵列天线的性能，降低峰值旁瓣电平，对于解决在多约束条件下的阵列分布问题，具有一定的工程意义和参考价值.

关键词：阵列天线稀布平面阵列灰狼优化算法窗函数峰值旁瓣电平

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干涉成像光谱复原典型窗函数特性对比研究

光学学报 2024年

作者：扶杨玉柳稼航王伟刚栾吉南京航空航天大学航天学院空间光电探测与感知工信部重点实验室北京空间机电研究所

利用窗函数进行切趾是干涉成像光谱复原的重要步骤，不同窗函数对光谱复原质量和准确性的影响不同，但鲜有文献对不同类型窗函数的性能进行量化分析与比较。本文从窗函数的基本原理出发，首先以矩形窗的傅里叶变换为例分析了同步采样对... 详细信息

利用窗函数进行切趾是干涉成像光谱复原的重要步骤，不同窗函数对光谱复原质量和准确性的影响不同，但鲜有文献对不同类型窗函数的性能进行量化分析与比较。本文从窗函数的基本原理出发，首先以矩形窗的傅里叶变换为例分析了同步采样对光谱定标及采样规则设定的意义，然后采用谱分析理论和实验仿真对六种典型窗函数的特性及其对复原光谱的影响进行了量化比较分析。结果表明，H-G强切趾函数和可调节的切比雪夫切趾函数不仅能有效抑制相邻谱线的干扰，且复原光谱具有更强的细节分辨能力。用模拟干涉数据和CE-1 IIM数据进行实验，进一步验证了这一结论。在此基础上，基于不同窗函数抗干扰或保细节的能力不同，提出了一种多窗函数联合的加权融合复原方法，获得了更好的复原结果。

关键词：干涉成像光谱仪切趾窗函数光谱复原多窗函数融合

一种用于非线性忆阻模型的通用窗函数特性研究

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电子元件与材料 2022年第10期41卷 1045-1052页

作者：杨宁宁何佳婧吴朝俊王鹏西安理工大学电气工程学院陕西西安710048 西安工程大学电子信息学院陕西西安710048 西京医院儿科陕西西安710032

忆阻器作为一种新型纳米级电子器件,被广泛应用于逻辑编程电路、存储器及神经形态系统中,因此建立恰当的、逼真的忆阻模型便成为进行忆阻相关研究的重要基础。为了更加精确地模拟实际忆阻设备的特性,提出了一种通用型窗口函数,基于Matla... 详细信息

忆阻器作为一种新型纳米级电子器件,被广泛应用于逻辑编程电路、存储器及神经形态系统中,因此建立恰当的、逼真的忆阻模型便成为进行忆阻相关研究的重要基础。为了更加精确地模拟实际忆阻设备的特性,提出了一种通用型窗口函数,基于Matlab平台对其特性进行了分析。仿真结果表明:相比于现有的其他窗函数,本文提出的窗口函数不仅克服了边界效应、边界锁定等缺点,还实现了非线性漂移、线性与非线性模型之间的转换等功能,同时在灵活性和可调整范围方面有了较大提升。特别地,通过对参数的调整可以获得两种不同变化速度的曲线,以此实现对真实忆阻设备更为精细的拟合。

关键词：忆阻器窗函数边界锁定速率曲线灵活性

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基于两阶段加窗插值的多音信号频率估计算法

电子科技大学学报 2021年第5期50卷 682-688页

作者：柏果程郁凡唐万斌电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室成都611731

频域插值是一种广泛应用于多音信号频率估计的方法。为了提高相邻单音分量频率间隔较小时的频率估计性能,该文提出了一种基于两阶段加窗插值的频率估计算法。该算法采用一种新的支持任意窗函数的插值器来估计频率,通过在不同的阶段选择... 详细信息

频域插值是一种广泛应用于多音信号频率估计的方法。为了提高相邻单音分量频率间隔较小时的频率估计性能,该文提出了一种基于两阶段加窗插值的频率估计算法。该算法采用一种新的支持任意窗函数的插值器来估计频率,通过在不同的阶段选择不同的窗函数,可以在不损失信噪比的前提下减少多个单音分量之间的相互干扰。数值结果表明,该算法具有比现有算法更好的估计性能,特别是在相邻单音分量频率间隔较小的情况下。

关键词：离散傅里叶变换频率估计插值窗函数

矩形窗三点插值傅里叶变换高精度频率估计方法

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中国测试 2023年第9期49卷 57-62页

作者：熊德智肖宇胡军华黄瑞温和温乐鹏国网湖南省电力有限公司湖南长沙410004 智能电气量测与应用技术湖南省重点实验室湖南长沙410004 湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082

针对电力系统信号频率估计的高准确性要求,该文提出一种基于矩形窗的三点复频域插值频率估计方法。所提出的方法首先采用矩形窗对信号加权处理,然后进行离散傅里叶变换,最后选择离散频谱中幅度最大的三根谱线进行复频域插值,得到频率估... 详细信息

针对电力系统信号频率估计的高准确性要求,该文提出一种基于矩形窗的三点复频域插值频率估计方法。所提出的方法首先采用矩形窗对信号加权处理,然后进行离散傅里叶变换,最后选择离散频谱中幅度最大的三根谱线进行复频域插值,得到频率估计结果。该方法同时考虑离散频谱中的正、负频谱,消除短程和长程频谱泄漏对频率估计误差的影响。采用主瓣最窄的矩形窗进行加窗,能最大程度地减少白噪声对频率估计误差的影响。仿真和实验结果表明:在不同周期和噪声强度情况下,所提出的方法均可以实现对信号频率的准确估计。在与已有的加窗插值傅里叶变换方法相比,该文所提出的插值算法抗噪性更好、频率估计误差更小,适用于对电力系统信号频率的准确估计。

关键词：频率估计傅里叶变换频谱插值窗函数

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基于窗函数的非均匀步进频信号设计

信号处理 2022年第4期38卷 770-778页

作者：张鲁徐伟黄平平谭维贤乞耀龙内蒙古工业大学信息工程学院内蒙古呼和浩特010080 内蒙古自治区雷达技术与应用重点实验室内蒙古呼和浩特010051

针对均匀步进频连续波信号脉冲压缩处理过程中加窗处理抑制旁瓣导致信噪比损失的问题,提出了一种基于窗函数的非均匀步进频信号设计方法。首先根据分辨率和最大作用距离要求设计了步进信号总带宽和步进脉冲数,然后根据旁瓣要求和选择的... 详细信息

针对均匀步进频连续波信号脉冲压缩处理过程中加窗处理抑制旁瓣导致信噪比损失的问题,提出了一种基于窗函数的非均匀步进频信号设计方法。首先根据分辨率和最大作用距离要求设计了步进信号总带宽和步进脉冲数,然后根据旁瓣要求和选择的窗函数设计了非均匀频率步进,最后根据雷达作用范围设计了频率步进量化间隔。该步进频信号呈现中间脉冲步进频率间隔小,两边脉冲步进频率间隔大的特点,在非均匀傅里叶逆变换脉冲压缩处理过程中无须加窗处理即可获得较低旁瓣,避免了加窗处理导致的信噪比损失。点目标仿真结果和实测数据处理结果验证了该非均匀步进频信号设计方法的有效性。

关键词：步进频连续波旁瓣抑制窗函数非均匀频率步进信噪比损失

基于小波变换的非平稳排气噪声信号阶次分析方法

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振动与冲击 2019年第22期38卷 29-35,51页

作者：刘海涛华东交通大学机电与车辆工程学院

汽车排气阶次噪声提取对于汽车声品质以及汽车分类识别具有重要的意义。为准确提取阶次噪声的时域信号,提出一种基于小波变换的非线性多分辨率的细化分析计算方法。通过理想带通传递函数构建基小波函数,基小波函数通过平移和伸缩实现信... 详细信息

汽车排气阶次噪声提取对于汽车声品质以及汽车分类识别具有重要的意义。为准确提取阶次噪声的时域信号,提出一种基于小波变换的非线性多分辨率的细化分析计算方法。通过理想带通传递函数构建基小波函数,基小波函数通过平移和伸缩实现信号的局部细化分析。探索小波函数的截取方式对频谱泄漏的影响,选取合适的窗函数截取小波函数,并通过与时域噪声信号的相关变换准确提取各阶次成分的时域波动信号。通过实车测试获取加速工况下的转速脉冲信号和排气辐射噪声信号,对以上方法进行验证。结果表明,提出的分析方法可准确提取出非平稳排气噪声中的阶次成分,为排气噪声阶次分析提供标准可靠的信号处理手段。

关键词：非平稳时变信号阶次基小波函数窗函数相关变换

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基于同步提取变换的磁共振信号提取方法

实验室研究与探索 2022年第5期41卷 18-20,33页

作者：王琦杜海龙张蒙韦健吉林大学通信工程学院长春130026 中国能源建设集团辽宁电力勘测设计院有限公司沈阳110000

针对磁共振信号(MRS)通常会受到环境中随机噪声影响,导致数据信噪比较低的问题,基于同步提取变换设计了一种MRS提取方法。即在时频分析的基础上,通过同步提取算子得到MRS数据的同步提取变换时频谱,以达到能量集中的目的。基于脊重建原... 详细信息

针对磁共振信号(MRS)通常会受到环境中随机噪声影响,导致数据信噪比较低的问题,基于同步提取变换设计了一种MRS提取方法。即在时频分析的基础上,通过同步提取算子得到MRS数据的同步提取变换时频谱,以达到能量集中的目的。基于脊重建原理实现MRS信号的重构。最后,研究了不同噪声水平及不同窗宽对MRS信号提取结果的影响,发现随着噪声水平的增加,信号提取精度逐渐下降;适当增大SET窗函数宽度,可以有效提高MRS信号提取结果精度。

关键词：同步提取变换脊重建磁共振信号窗函数

基于TheoH方差的陀螺随机误差系数动态提取

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北京航空航天大学学报 2017年第1期43卷 18-25页

作者：朱战辉汪立新陈伟峰薛亮火箭军工程大学控制科学与工程系中国人民解放军96401部队

针对运用动态Allan方差提取陀螺随机误差系数时,用截断窗截取原始信号造成方差估计置信度降低的问题,提出运用混合理论方差(Theo H方差)来代替Allan方差对截断窗内的数据进行分析,并提取出随时间变化的陀螺随机误差系数。Theo H方差改善... 详细信息

针对运用动态Allan方差提取陀螺随机误差系数时,用截断窗截取原始信号造成方差估计置信度降低的问题,提出运用混合理论方差(Theo H方差)来代替Allan方差对截断窗内的数据进行分析,并提取出随时间变化的陀螺随机误差系数。Theo H方差改善了Allan方差计算时相关时间只能达到信号总时间的二分之一及长相关时间下方差估计置信度降低的问题,其计算的相关时间可以达到数据总时间的四分之三,有效改善了动态算法因数据截取造成误差系数估计置信度下降的缺陷。从对仿真信号和光学陀螺实测数据处理结果上来看,本文方法既能准确地对动态条件下陀螺量测信号的随机误差进行细化辨识,又能大幅提高中、长相关时间下方差估计的置信度。

关键词：陀螺随机误差系数动态Allan方差混合理论方差(Theo H方差) 窗函数