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LPI雷达信号调制识别及参数估计研究进展

系统工程与电子技术 2024年第6期46卷 1908-1924页

作者：王海英张群英成文海董家铭刘小军中国科学院空天信息创新研究院北京100090 电磁辐射与探测技术院重点实验室北京100090 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100049

低截获概率(low probability of intercept,LPI)雷达已成为新时代雷达装备中关键的技术体制或工作模式,针对LPI雷达信号调制识别及参数估计方法的研究是当前雷达对抗侦察领域的热点。首先,分析了几种典型LPI雷达信号的脉内特征,梳理了LP... 详细信息

低截获概率(low probability of intercept,LPI)雷达已成为新时代雷达装备中关键的技术体制或工作模式,针对LPI雷达信号调制识别及参数估计方法的研究是当前雷达对抗侦察领域的热点。首先,分析了几种典型LPI雷达信号的脉内特征,梳理了LPI雷达信号调制识别及参数估计的传统和主流方法,并说明其原理、优缺点和研究现状。最后,总结了现有LPI雷达信号调制识别及参数估计方法尚存的问题,并指出其未来发展趋势,旨在为今后的研究提供参考。

关键词：雷达对抗侦察低截获概率雷达信号脉内特征调制识别参数估计

MOCVD生长的中红外高功率量子级联激光器

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发光学报 2024年第5期45卷 794-799页

作者：杨鹏昌李曼孙永强程凤敏翟慎强刘峰奇张锦川中国科学院半导体研究所固态光电信息重点实验室北京100083 中国科学院大学材料科学与光电技术学院北京100049 电磁空间安全全国重点实验室天津300308

量子级联激光器(QCL)是中远红外波段的优质光源,具有体积小、重量轻、电光转化效率高等诸多优势,在传感、通信和国防等领域有重要的应用前景。金属有机物化学气相沉积(MOCVD)技术作为更高效的外延方式,应发展适用于QCL的MOCVD外延生长... 详细信息

量子级联激光器(QCL)是中远红外波段的优质光源,具有体积小、重量轻、电光转化效率高等诸多优势,在传感、通信和国防等领域有重要的应用前景。金属有机物化学气相沉积(MOCVD)技术作为更高效的外延方式,应发展适用于QCL的MOCVD外延生长技术以满足快速增长的市场需求。本文报道了全结构由MOCVD技术外延的QCL,通过将传统的“双声子共振”有源区结构修订为“单声子共振结合连续态抽取”结构,减少了电子的热逃逸,改善了器件的温度特性。针对该结构,进一步改变了有源区的掺杂浓度,并对比了不同掺杂浓度对器件性能的影响。腔长8 mm、平均脊宽约6.7μm的较高掺杂有源区器件在20℃下连续输出功率达3.43 W,中心波长约4.6μm,电光转化效率达13.1%;8 mm腔长的较低掺杂有源区器件在20℃下连续输出功率达2.73 W,中心波长约4.5μm,阈值电流仅0.56 A,峰值电光转化效率达15.6%。器件的输出功率和电光转化效率较之前文献报道的MOCVD制备的QCL有明显提高。该结果表明,MOCVD完全具备生长高功率QCL的能力,这对推动QCL的技术进步具有重要意义。

关键词：量子级联激光器中红外高功率金属有机物化学气相沉积

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多通道红外中长波芯片与双透镜集成组件封装技术

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光学学报 2024年

作者：朱海勇季鹏曾智江徐勤飞陈俊林张晶琳徐琳李雪中国科学院上海技术物理研究所传感技术联合国家重点实验室中国科学院上海技术物理研究所

多光谱红外探测技术能丰富遥感载荷的图像信息，提高图像的反演精度，而多透镜和多波段探测器集成封装设计能缩小光学载荷体积，同时节约制冷资源。针对于多波段探测器和低温光学透镜集成封装的特点，设计并研制了一种双透镜和多波段探... 详细信息

多光谱红外探测技术能丰富遥感载荷的图像信息，提高图像的反演精度，而多透镜和多波段探测器集成封装设计能缩小光学载荷体积，同时节约制冷资源。针对于多波段探测器和低温光学透镜集成封装的特点，设计并研制了一种双透镜和多波段探测器集成的气密性封装组件结构。以航天某项目用多波段中长波红外组件为研究对象，对多波段中长波红外组件的探测器不同焦平面光学配准、低温滤光片支撑结构、透镜高精度光学配准和低温形变控制、防串扰和背景辐射杂散光抑制等方面进行研究。通过3个红外焦平面拼接并与3波段滤光片和双透镜高精度光学配准、深低温下低形变的滤光片支架结构、透镜低温形变控制和组件低背景的杂散光抑制等关键技术，组件的3波段不同焦平面探测器拼接精度优于±5μm，焦平面探测器与滤光片和透镜的光学配准精度偏差分别优于±8μm和±15μm，滤光片支架和透镜在低温的形变得到改善，多波段间光谱串扰优于6%，串音低于5%，组件研制性能满足系统的光学成像质量和电学性能设计要求。研制后的组件通过1500h老练试验以及鉴定级随机和正弦力学振动，已成功搭载载荷运用于某项目的光谱成像仪中。解决了多波段探测器与多透镜集成化封装中的高精度配准、低形变滤光片支撑、透镜光学配准和低温形变控制、防光学串扰和杂散光抑制等一些列问题。

关键词：多波段杜瓦组件串音光学透镜

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长波红外制冷杜瓦组件杂光分析

中国激光 2024年

作者：朱海勇陈俊林曾智江徐勤飞王小坤李亚冉李雪中国科学院上海技术物理研究所传感技术联合国家重点实验室中国科学院上海技术物理研究所

杂散光抑制是保证红外遥感数据定量化反演精度和图像质量的前提。为了抑制系统杂散光，利用点源透过率（PST）与杂光系数（VGI）函数关系计算了VGI，并分别用VGI和杂散比（NSR）为指标对系统外部杂散光和系统背景辐射抑制方法进行研究... 详细信息

杂散光抑制是保证红外遥感数据定量化反演精度和图像质量的前提。为了抑制系统杂散光，利用点源透过率（PST）与杂光系数（VGI）函数关系计算了VGI，并分别用VGI和杂散比（NSR）为指标对系统外部杂散光和系统背景辐射抑制方法进行研究。结果表明：采用冷光学设计能有效抑制系统背景辐射，此时系统工作的三个波段NSR从4.5以上降低至0.35以下。制冷机制冷是保证冷光学设计和探测器工作的前提，研究了杜瓦窗口和冷屏设计对VGI、NSR和制冷机功耗的影响，进而优化窗口和冷屏设计参数。通过拟合实验数据明确了杜瓦漏热与制冷机功耗函数关系，提出一种低制冷功耗和高杂散光抑制效果的冷屏设计，此时杜瓦漏热1.7W，制冷机功耗103.72W，系统的VGI从1.95降低至1.92%，窗口的辐射杂散光下降了60%，满足项目要求。解决了低温光学设计、制冷机功耗和杂散光抑制等一些列问题，组件通过力学试验，已成功运用于某项目用光谱成像仪中。

关键词：杂散光杜瓦窗口冷光学设计杂光系数制冷功耗

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基于多相水平集的多亮温太赫兹图像分割方法

电波科学学报 2024年

作者：陈艺琳李超中国科学院空天信息创新研究院中国科学院大学电子电气与通信工程学院中国科学院电磁辐射与探测技术重点实验室

为了能分割被动式太赫兹图像中的多亮温目标，满足太赫兹安检系统对不同亮温目标进行提取的需求，提出了一种基于多相水平集的被动式太赫兹图像分割方法。传统的单个水平集函数的方法仅能将图像划分为两个区域，当图像中存在多种亮温的... 详细信息

为了能分割被动式太赫兹图像中的多亮温目标，满足太赫兹安检系统对不同亮温目标进行提取的需求，提出了一种基于多相水平集的被动式太赫兹图像分割方法。传统的单个水平集函数的方法仅能将图像划分为两个区域，当图像中存在多种亮温的目标物体时，不能将其完全提取出来。而该方法采用了多个水平集函数进行演化，能将图像分割成多个区域，满足分割多亮温物体的需要。使用多相水平集方法对多种目标物体进行处理，实验结果表明，该方法能够将被动式太赫兹图像中人体衣物下隐藏的多种亮温目标物体提取出来，相比于单个水平集的方法，提高了准确性。

关键词：水平集太赫兹图像太赫兹安检图像分割图像处理

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一种基于硅传感器的空间中子探测器设计

北京大学学报（自然科学版） 2024年第4期60卷 657-664页

作者：杨哲沈国红张斌全张珅毅常远荆涛权子达侯东辉孙莹中国科学院国家空间科学中心北京100190 中国科学院大学北京100049 天基空间环境探测北京市重点实验室北京100190 中国科学院空间环境态势感知技术重点实验室北京100190 上海卫星工程研究所上海200240

针对空间站轨道复杂的中子辐射环境,设计一种中子探测器,采用硅层叠结构,利用核反冲法及核反应法进行中子的间接探测,获取空间站轨道中子辐射的能谱信息。该中子探测器的探测范围指标为0.025 eV~10MeV,搭载于天宫空间站梦天实验舱的空... 详细信息

针对空间站轨道复杂的中子辐射环境,设计一种中子探测器,采用硅层叠结构,利用核反冲法及核反应法进行中子的间接探测,获取空间站轨道中子辐射的能谱信息。该中子探测器的探测范围指标为0.025 eV~10MeV,搭载于天宫空间站梦天实验舱的空间辐射生物学暴露实验装置上,用于监测空间站低地球轨道的中子辐射环境,获取在轨探测数据,可为研究空间中子对生物体造成辐射效应的作用机理提供重要依据,也可为研究次级粒子对航天器电子元件造成的单粒子效应提供必要的空间环境参数。

关键词：空间中子探测器空间中子辐射环境硅传感器中子能谱测量天宫空间站梦天实验舱

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基于分布式光纤声传感火车噪声属性的车型识别及运行规律

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地球物理学报 2024年第7期67卷 2850-2862页

作者：郑兴鹏邢磊张汉羽徐团伟刘怀山吴时国中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室山东青岛266100 海南省生态环境地质调查院海口570206 青岛市海洋地球物理勘探技术重点实验室山东青岛266100 中国科学院深海科学与工程研究所海南省海底资源与探测技术重点实验室海南三亚572000 中国科学院半导体研究所传感技术国家重点实验室北京100083

火车运行时产生强烈的移动噪声传播至地下空间,形成一种绿色环保、强能量的人工地震波.由于载荷系统形态基本固定,火车运行时间规律,震源重复性高,这种火车震源被广泛应用于轨道安全监测、近地表成像和城市地下空间探测等领域.分布式光... 详细信息

火车运行时产生强烈的移动噪声传播至地下空间,形成一种绿色环保、强能量的人工地震波.由于载荷系统形态基本固定,火车运行时间规律,震源重复性高,这种火车震源被广泛应用于轨道安全监测、近地表成像和城市地下空间探测等领域.分布式光纤声传感是一种新兴的地震采集技术,拥有密集采样、布设简单、抗电磁干扰能力强等优点,近年来在城市交通事件微震监测、裂隙探测和地下空间成像领域逐步应用.本研究基于分布式光纤声传感技术获得的秦皇岛试验场火车移动噪声数据,拾取了30个火车交通事件,开展火车噪声视速度、波形和频谱、能量时空变化的属性分析.结果表明:试验区光纤传感的火车噪声具有明显的属性差异,低速度重载荷的火车比高铁引起的地震振幅更大、能量更强,低速火车产生的噪声包含了丰富的低频信息;根据已知的视速度、振幅属性、时频属性,划分了4种类型的火车,并揭示了它们的进出站规律.本研究拓展了分布式光纤传感的应用场景,证明分布式光纤声传感有望应用于不同车型的通勤监测.

关键词：分布式光纤声传感火车震源交通事件噪声属性

CIPs@Mn_(0.8)Zn_(0.2)Fe_(2)O_(4)-CNTs复合材料低频吸波性能研究

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无机材料学报 2024年第1期39卷 71-80,I0003,I0004页

作者：陈海燕唐志鹏尹良君张林博徐鑫电子科技大学电子科学与工程学院国家电磁辐射控制材料工程技术中心多频谱吸波材料与结构教育部重点实验室成都611731 中国科学技术大学材料科学与工程系能量转换材料重点实验室合肥230026

随着5G无线通信与低频雷达侦察技术的飞速发展,低频电磁波辐射已成为当代的严重问题。目前,中高频段吸波材料的研究已趋于成熟,而设计低频段吸波材料仍面临巨大的挑战,亟待研究者们解决。基于四分之一波长相消机制,本研究设计了0.5~3 GH... 详细信息

随着5G无线通信与低频雷达侦察技术的飞速发展,低频电磁波辐射已成为当代的严重问题。目前,中高频段吸波材料的研究已趋于成熟,而设计低频段吸波材料仍面临巨大的挑战,亟待研究者们解决。基于四分之一波长相消机制,本研究设计了0.5~3 GHz低频段复合吸波材料。采用简单的一步水热法,诱导铁氧体在羰基铁粉与碳纳米管表面生长,制备出CIPs@Mn_(0.8)Zn_(0.2)Fe_(2)O_(4)-CNTs三元复合材料,对比研究了碳纳米管含量对材料吸收峰频率的影响。实验结果表明,引入碳纳米管,一方面为材料带来了界面极化、偶极极化等额外的损耗机制,增加了材料的衰减系数;另一方面基于四分之一波长相消机制,高介电与高磁导率的耦合,使材料在低频段获得良好的阻抗匹配。最终,在4 mm厚度下,样品分别在2.11与1.75 GHz处,获得了–40.8与–32.1 dB的反射损耗,–10 dB带宽分别为1.70~2.70 GHz和1.40~2.20 GHz。该复合材料制备工艺简单,低频吸收性能良好,具有很大的应用潜力,为开发更有效的低频吸波材料提供了新的思路和方法。

关键词：碳纳米管复合材料羰基铁粉波长相消低频吸波

基于在线参数辨识及自适应谐波提取滤波器的改进型直线振荡电机无位置传感器控制

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电工技术学报 2024年

作者：葛健宫逸凡徐伟廖凯举苏诗湖中车株洲电机有限公司中国科学院电力电子与电气驱动重点实验室(中国科学院电工研究所) 中国科学院大学强电磁技术全国重点实验室(华中科技大学)

传统直线振荡电机无位置传感器控制方法存在参数敏感性差、行程观测精度低差等问题，进而会降低电机运行的安全可靠性。为减小预设参数不准及参数非线性变化对行程观测精度的影响，本文提出了一种基于在线参数辨识及自适应谐波提取滤波... 详细信息

传统直线振荡电机无位置传感器控制方法存在参数敏感性差、行程观测精度低差等问题，进而会降低电机运行的安全可靠性。为减小预设参数不准及参数非线性变化对行程观测精度的影响，本文提出了一种基于在线参数辨识及自适应谐波提取滤波器的改进型直线振荡电机无位置传感器控制策略。首先，采用频域法分析了直线振荡电机行程观测方法的参数敏感性，明确了影响行程观测精度的主要电机参数。然后，根据直线振荡电机数学模型提出了基于高频电压注入法的在线参数辨识方案，并设计了一种基于自适应谐波提取滤波器的高频谐波提取方法。最后，通过大量仿真和实验，验证所提方法的有效性和先进性。

关键词：直线振荡电机参数辨识算法高频电压注入无位置传感器控制