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空间高速小尺寸碎片目标二维分集融合成像方法

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红外与激光工程 2016年第A02期45卷 71-76页

作者：宋大伟尚社李小军罗熹孙文锋范晓彦李栋中国空间技术研究院西安分院空间微波技术国家级重点实验室陕西西安710000

从碎片目标的回波散射特性入手,将频率分集技术融入到目标的高分辨成像算法中。频率分集技术可以有效地克服碎片目标的角闪烁效应,提高回波的平均信噪比,有利于对空间碎片目标的检测和成像;同时,空间高速小尺寸碎片目标高分辨二维图像... 详细信息

从碎片目标的回波散射特性入手,将频率分集技术融入到目标的高分辨成像算法中。频率分集技术可以有效地克服碎片目标的角闪烁效应,提高回波的平均信噪比,有利于对空间碎片目标的检测和成像;同时,空间高速小尺寸碎片目标高分辨二维图像带宽需求过大、难以实现,采用低分辨信号实现高分辨成像,信号带宽远小于ISAR成像算法,同时考虑了目标高速运动引起的等效积累转角对成像的影响,通过对等效转动速度的估算,修正匹配滤波器,使之满足转台成像条件,完成目标高分辨二维成像。最后,利用文中提出的方法对喇叭形空间碎片进行建模与成像仿真,仿真结果表明,文中提出的方法可以在成像时间内有效地克服角闪烁起伏,获取目标高分辨率二维图像。

关键词：空间碎片角闪烁高分辨成像

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基于直方图修改的卫星遥感图像无损隐藏传输

宇航学报 2013年第5期34卷 686-692页

作者：李晓博周诠中国空间技术研究院西安分院空间微波技术重点实验室西安710100

针对星上低速率数据的传输问题,提出了一种基于直方图修改技术的卫星遥感图像无损隐藏传输方法。该方法通过对星上高速率遥感图像相邻像素差的直方图进行修改,将低速率数据嵌入到原始高速率遥感载体图像中,并利用卫星高速数传系统进行... 详细信息

针对星上低速率数据的传输问题,提出了一种基于直方图修改技术的卫星遥感图像无损隐藏传输方法。该方法通过对星上高速率遥感图像相邻像素差的直方图进行修改,将低速率数据嵌入到原始高速率遥感载体图像中,并利用卫星高速数传系统进行下传。地面接收端可以从载体图像中正确提取低速率数据,并无损恢复原始高速率遥感图像数据。该方法在不增加卫星数传系统复杂度和信息传输速率的前提下,提高了卫星数传系统的利用率,增强了数据传输的隐蔽性。实验结果表明,本文算法在保证良好的不可见性的情况下,获得了较高的纯载荷嵌入容量。与其它无损嵌入方法相比,在峰值信噪比和纯载荷嵌入容量方面都有很大的优势。

关键词：卫星数据传输无损信息隐藏直方图修改峰值信噪比嵌入容量

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基于混沌理论的无源互调功率预测研究

电子与信息学报 2021年第1期43卷 124-130页

作者：白春江崔万照李军中国空间技术研究院西安分院空间微波技术重点实验室西安710100

该文以通信系统中常用的典型微波部件——同轴连接器为研究对象,基于混沌理论对获得的同轴连接器的无源互调(PIM)功率时间序列进行分析,验证了使用混沌理论预测无源互调的有效性。首先通过实验系统获得同轴连接器的3阶无源互调功率时间... 详细信息

该文以通信系统中常用的典型微波部件——同轴连接器为研究对象,基于混沌理论对获得的同轴连接器的无源互调(PIM)功率时间序列进行分析,验证了使用混沌理论预测无源互调的有效性。首先通过实验系统获得同轴连接器的3阶无源互调功率时间序列,并对得到的实验数据进行相空间重构,确定该时间序列的最佳嵌入维数m和延迟时间τ。然后,结合最佳嵌入维数和延迟时间,分别构建相图和使用小数据量法计算该时间序列的最大Lyapunov指数,从而从定性和定量角度验证了该无源互调功率时间序列具有混沌特性。在此基础上,基于获得的最大Lyapunov指数对该无源互调功率时间序列进行混沌预测,在最大可预测尺度范围内,理论预测值与实验值最大误差为2.61%,表明采用混沌方法预测无源互调功率效果较好。该文提出的使用混沌理论预测通信系统中微波部件无源互调功率的方法,为开展无源互调抑制技术研究,提高通信系统的性能提供了新思路。

关键词：无线通信无源互调混沌 Lyapunov指数相空间

微波光子在高通量通信卫星中的探索及初步应用(特邀)

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红外与激光工程 2021年第7期50卷 48-54页

作者：李立谭庆贵空间微波技术国家级重点实验室陕西西安710100 中国空间技术研究院西安分院陕西西安710100

高通量卫星是新一代宽带通信卫星的重要发展和应用方向,我国高通量卫星在国内与周边国家的市场需求旺盛,发展潜力巨大。文中介绍了高通量卫星的技术特点、国外发展动态和后续发展需求,以及国内高通量卫星最近进展。探索了微波光子在高... 详细信息

高通量卫星是新一代宽带通信卫星的重要发展和应用方向,我国高通量卫星在国内与周边国家的市场需求旺盛,发展潜力巨大。文中介绍了高通量卫星的技术特点、国外发展动态和后续发展需求,以及国内高通量卫星最近进展。探索了微波光子在高通量通信卫星中的应用及国外微波光子在高通量通信卫星中的研究进展。研究了一种基于微波光子技术的宽带柔性高通量通信卫星载荷方案,验证了微波光子应用于高通量通信卫星的可行性和有效性。最后给出了基于微波光子技术的高通量通信卫星发展建议。

关键词：微波光子高通量通信卫星光交换光信道化

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空间碎片监测与态势感知信号处理方法研究

红外与激光工程 2016年第A02期45卷 77-83页

作者：罗熹李小军宋大伟尚社孙文锋中国空间技术研究院西安分院空间微波技术重点实验室陕西西安710000

针对LFM脉冲雷达体制,分析了在空间碎片监测中,回波信号在积累时间内距离维、多普勒维和波束维走动,目标RCS起伏较大的原因,研究了基于"三跨补偿"、"航迹跟踪"和"频率分集"补偿和校正方法,通过分析和仿真信号时宽和带宽对雷达探测能力... 详细信息

针对LFM脉冲雷达体制,分析了在空间碎片监测中,回波信号在积累时间内距离维、多普勒维和波束维走动,目标RCS起伏较大的原因,研究了基于"三跨补偿"、"航迹跟踪"和"频率分集"补偿和校正方法,通过分析和仿真信号时宽和带宽对雷达探测能力的仿真,得出利用该方法可以很好地解决远、近距离目标捕获和跟踪精度的问题的结论。最后利用验证平台对该算法进行仿真,并给出了多普勒维补偿、最小二乘法和Kalman法航迹跟踪曲线和频率分集距离变化等仿真结果,证明了该算法有效性。

关键词： LFM脉冲雷达空间碎片监测相参积累回波补偿和校正

LEO卫星网络路由算法的OPNET建模与仿真

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宇航学报 2010年第2期31卷 440-447页

作者：王鸣涛周诠黄普明黎军中国空间技术研究院西安分院国家级重点实验室西安710000

由于OPNET没有提供标准卫星模块和星上路由器模块,这给卫星网络仿真带来一定难度。针对LEO卫星网络路由算法,提出了一种OPNET路由仿真模型。该仿真模型主要由卫星网络域、卫星节点域和路由进程域组成。卫星网络域实现网络拓扑结构的动... 详细信息

由于OPNET没有提供标准卫星模块和星上路由器模块,这给卫星网络仿真带来一定难度。针对LEO卫星网络路由算法,提出了一种OPNET路由仿真模型。该仿真模型主要由卫星网络域、卫星节点域和路由进程域组成。卫星网络域实现网络拓扑结构的动态变化,节点域利用无线仿真机制进行数据的发送和接收,路由进程域完成具体算法的实现。为了检验模型的性能,仿真分析了几种典型的星上路由算法。结果表明,提出的仿真模型是正确可行的,且具有一定的通用性,为卫星通信网络性能的仿真和分析提供了一种简单有效的途径。

关键词： LEO卫星网络路由算法 OPNET模型

中国空间大功率微波部件微放电抑制表面处理技术最新进展

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中国空间科学技术 2019年第3期39卷 43-54页

作者：宋强强崔万照杨晶胡天存中国空间技术研究院西安分院空间微波技术重点实验室

材料表面的二次电子发射会触发和维持空间高功率射频器件的共振雪崩放电现象,这种现象又被称为微放电效应.微放电效应是限制空间大功率微波部件应用的关键问题之一.从微放电作用的机理出发,首先介绍了两种微放电类型(单表面与双表面)的... 详细信息

材料表面的二次电子发射会触发和维持空间高功率射频器件的共振雪崩放电现象,这种现象又被称为微放电效应.微放电效应是限制空间大功率微波部件应用的关键问题之一.从微放电作用的机理出发,首先介绍了两种微放电类型(单表面与双表面)的基本物理机理;然后总结了当前主流的微放电抑制方法并给出各自应用于空间大功率微波部件时的限制.针对空间大功率微波部件微放电抑制的特殊问题,综述了国内近5年来在表面处理法抑制微放电领域的研究成果并预测了微放电抑制技术的发展趋势.

关键词：二次电子发射微放电抑制表面处理陷阱结构表面镀膜微放电

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航天微波部件的无源互调抑制方法研究进展

中国空间科学技术 2021年第2期41卷 1-9页

作者：王小丽陈翔李军崔万照中国空间技术研究院西安分院空间微波技术重点实验室西安710100

无源互调(passive intermodulation,PIM)问题广泛存在于大功率微波无源部件及系统中,对卫星及地面通信系统造成严重的干扰。无源互调抑制方法是无源互调基础研究和工程应用中的重点关注领域,是解决无源互调问题的核心关键。在阐述无源... 详细信息

无源互调(passive intermodulation,PIM)问题广泛存在于大功率微波无源部件及系统中,对卫星及地面通信系统造成严重的干扰。无源互调抑制方法是无源互调基础研究和工程应用中的重点关注领域,是解决无源互调问题的核心关键。在阐述无源互调产生机理的基础上,分别从工艺、结构、电设计及信号处理等多个方面系统地归纳总结了现有的无源互调抑制方法及国内外研究现状,讨论了各种抑制方法的优缺点,在此基础上梳理分析了后续的发展趋势。在传统的工艺结构优化设计的基础上,基于先进制造技术的一体化设计、新型非接触式无源互调抑制以及数字信号处理实现无源互调抑制,成为后续重要的新兴发展方向,将会为解决无源互调问题带来新的思路和途径。

关键词：大功率微波部件无源互调抑制非接触一体化

空间微波部件内二次电子累积及其与传输特性的关系

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中国空间科学技术 2017年第2期37卷 81-88页

作者：张恒崔万照李韵王新波杨晶中国空间技术研究院西安分院空间微波技术重点实验室西安710100

针对微放电过程中的电子累积效应,探索二次电子累积对微波部件传输特性的影响,提出二次电子累积"等效介质"的理论模型,通过将电子累积等效为"特殊介质",从介质的角度探索电子累积对传输特性的影响,推导得到不同电子累积密度所形成不同"... 详细信息

针对微放电过程中的电子累积效应,探索二次电子累积对微波部件传输特性的影响,提出二次电子累积"等效介质"的理论模型,通过将电子累积等效为"特殊介质",从介质的角度探索电子累积对传输特性的影响,推导得到不同电子累积密度所形成不同"等效介质"的相对介电常数。仿真和计算结果表明,微放电过程中,电子累积密度从0增长至10^(16)/m^3数量级时,传输特性基本不发生变化;但是当电子累积密度达到10^(17)/m^3数量级时,阻抗变换器的通带内回波损耗恶化了15dB;随着电子累积密度继续增大,"等效介质"对电磁波的反射迅速增强,微波部件的传输特性急剧恶化;在电子累积密度达到4×10^(17)/m^3时,电磁波在阻抗变换器中的传输处于完全截止状态。为了进一步探讨导致传输特性恶化的深层原因,发现在电子累积密度达到4×10^(17)/m^3时,在2.5~5GHz的频率范围内,电子累积形成"等效介质"的相对介电常数呈现为负值,电磁波传输截止,"等效介质"表现出单负介电常数超材料的特性,即导致阻抗变换器传输特性恶化的原因是单负介质材料的形成。研究有益于更深入地认识微放电形成过程中的深层物理机理及其对宏观电性能的影响,为寻求更加有效的抑制方法提供理论依据。

关键词：微放电电子累积等效介质传输特性微波部件