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抗间歇采样转发干扰的发射波形与失配滤波器联合优化算法

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系统工程与电子技术 2024年第6期46卷 1855-1866页

作者：刘茜戴奉周西安电子科技大学电子工程学院陕西西安710071

间歇采样转发干扰(interrupted sampling repeater jamming,ISRJ)与发射信号之间具有强相关性,若在接收端采用匹配滤波处理则会产生多个数量可控的高逼真假目标,对雷达的检测性能具有极大的干扰。针对上述问题,提出了一种抗ISRJ的发射... 详细信息

间歇采样转发干扰(interrupted sampling repeater jamming,ISRJ)与发射信号之间具有强相关性,若在接收端采用匹配滤波处理则会产生多个数量可控的高逼真假目标,对雷达的检测性能具有极大的干扰。针对上述问题,提出了一种抗ISRJ的发射波形和接收滤波器联合优化算法,将失配滤波体制下的信噪比(signal to noise ratio,SNR)损失、发射信号恒模约束以及滤波器能量约束考虑在内,以最小化干扰信号归一化脉压后峰值、失配滤波输出信号积分副主比以及输出干信比,并采用主分量最小化(majorization-minimization,MM)方法与平方迭代加速算法提高算法运行速度。仿真结果表明,与其他同类方法相比,所提算法能在保证可靠抗干扰性能的同时,极大缩短运行时间,具有较好的实时性。

关键词：间歇采样转发干扰失配滤波主分量最小化平方迭代方法恒模约束

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无需先验测量误差的定位节点选择方法

系统工程与电子技术 2024年第1期46卷 35-41页

作者：汤建龙解佳龙陈弘凯西安电子科技大学电子工程学院陕西西安710071

针对现有定位节点选择算法依赖先验测量误差的问题,研究了一种不依赖先验测量误差的时差与频差无源定位节点选择方法,该方法将两步加权最小二乘定位算法中目标估计误差协方差作为目标函数。在给定可用定位节点数目的情况下,通过引入一... 详细信息

针对现有定位节点选择算法依赖先验测量误差的问题,研究了一种不依赖先验测量误差的时差与频差无源定位节点选择方法,该方法将两步加权最小二乘定位算法中目标估计误差协方差作为目标函数。在给定可用定位节点数目的情况下,通过引入一组布尔量构建关于目标函数为带约束的最小估计误差寻优问题,通过半定松弛技术将非凸问题转为半定规划问题进行求解,依据最小化问题特性,使得所提算法不依赖先验测量误差。仿真结果表明,不依赖测量误差的方法与穷举搜索法相比在定位性能上无太大差别;相比于穷尽搜索算法,所提方法复杂度低、实时性好。同时,仿真结果进一步表明在对运动目标定位过程中,及时调整定位节点组合的必要性。

关键词：无源定位到达时间差到达频率差半定规划节点优选

基于BLT计算复杂腔体结构屏蔽效能的拓展方法

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电子学报 2024年第1期52卷 258-263页

作者：何瑶徐乐李蕊刘涛霍晋聪蔡元铭西安电子科技大学电子工程学院陕西西安710071

本文通过拓展BLT(Baum-Liu-Tesche)方法,计算了复杂结构腔体的屏蔽效能(Shielding Effectiveness,SE). BLT方法最初被用于分析传输线模型,后被拓展到计算腔体屏蔽效能,然而其局限于计算矩形腔体和圆柱腔体的屏蔽效能,无法分析更加复杂... 详细信息

本文通过拓展BLT(Baum-Liu-Tesche)方法,计算了复杂结构腔体的屏蔽效能(Shielding Effectiveness,SE). BLT方法最初被用于分析传输线模型,后被拓展到计算腔体屏蔽效能,然而其局限于计算矩形腔体和圆柱腔体的屏蔽效能,无法分析更加复杂的腔体结构.本文将BLT方法与数值方法相结合,同时利用机器学习的回归方法,将其拓展到复杂腔体结构的屏蔽效能计算中.本文首先计算了腔体二维截面的特征模;然后,基于电磁波传播规律建立了等效电路网络结构,结合BLT方法获得腔体屏蔽效能的频域响应分布;最后,利用机器学习方法训练支持向量回归模型(Support Vector Regression,SVR),修正频域响应幅值,得到腔体目标的屏蔽效能.本文采用了3种不同结构的腔体对提出的方法进行了验证,频率范围为0.1~3 GHz.以商业软件仿真得到的结果为标准,本文提出的方法可以在85%的置信度条件下,实现均方根误差小于3,同时计算速度相比商业软件提升80倍以上.

关键词：计算电磁学电磁兼容 BLT方法屏蔽效能 SVR

机动目标跟踪的交互多模型泊松多伯努利混合滤波

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系统工程与电子技术 2024年第3期46卷 786-794页

作者：陈壮壮宋骊平西安电子科技大学电子工程学院陕西西安710071

满足共轭先验性质的泊松多伯努利混合(Poisson multi-Bernoulli mixture,PMBM)滤波器将目标状态分为泊松和多伯努利混合两部分,分别对这两部分进行预测和更新,具有较高的跟踪精度和较快的运行速度。在多目标机动场景下,使用单一模型不... 详细信息

满足共轭先验性质的泊松多伯努利混合(Poisson multi-Bernoulli mixture,PMBM)滤波器将目标状态分为泊松和多伯努利混合两部分,分别对这两部分进行预测和更新,具有较高的跟踪精度和较快的运行速度。在多目标机动场景下,使用单一模型不足以描述目标的运动,将导致跟踪性能的下降。针对这一问题,提出了一种交互多模型(interacting multiple model,IMM)PMBM滤波器,充分利用模型之间的交互信息,可以有效实现多机动目标的跟踪。同时,该算法采用序贯蒙特卡罗(sequential Monte Carlo,SMC)方法实现PMBM滤波,可应用于非线性场景。仿真结果表明,所提的IMM-SMC-PMBM算法可以有效地在非线性环境下跟踪数目变化的多机动目标,与IMM-SMC概率假设密度(probability hypothesis density,PHD)滤波器相比具有更好的跟踪精度和稳定性。

关键词：机动目标跟踪交互多模型序贯蒙特卡罗泊松多伯努利混合

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基于多注意力机制的纹理感知视频修复方法

西安电子科技大学学报 2024年第3期51卷 136-146页

作者：夏译蓝王秀美程培涛西安电子科技大学电子工程学院陕西西安710071 西安电子科技大学机电工程学院陕西西安710071

针对现有视频修复方法无法有效利用远处空间内容信息而导致修复结果中存在结构和纹理不合理的问题,提出了一种基于多注意力机制的纹理感知视频修复方法。该方法设计了由多头时空注意力和单图局部注意力构成的多注意力机制以保证全局结... 详细信息

针对现有视频修复方法无法有效利用远处空间内容信息而导致修复结果中存在结构和纹理不合理的问题,提出了一种基于多注意力机制的纹理感知视频修复方法。该方法设计了由多头时空注意力和单图局部注意力构成的多注意力机制以保证全局结构并增强局部纹理,其中多头时空注意力关注整体时空信息,单图局部注意力通过局部窗口的自注意力机制精炼提取局部信息。另外,采用可即插即用的快速傅里叶卷积层残差块代替前馈网络中的普通卷积,将感受野扩展为整个图像,进一步增强了模型对图像纹理和结构的全局信息的获取能力。快速傅里叶卷积层残差块和单图局部注意力相辅相成,共同提升局部纹理的修复质量。在YouTube-VOS和DAVIS数据集上的实验结果表明,虽然提出的方法修复结果的客观质量评价仅次于最优方法Fuseformer,但其参数量和运行时间分别下降了54.8%和21.5%,而且能够生成视觉上更逼真、语义上更合理的修复内容。

关键词：视频修复 Transformer 快速傅里叶卷积多注意力机制纹理感知

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主动学习联合聚类分组网络的高光谱遥感图像分类

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光学精密工程 2024年第9期32卷 1395-1407页

作者：刘敬李银桥刘逸西安邮电大学电子工程学院陕西西安710121 西安电子科技大学电子工程学院陕西西安710071

基于卷积神经网络的高光谱图像(Hyperspectral Image,HSI)分类面临网络参数量大,带类标样本少的现状,针对这些问题,提出了基于主动学习和聚类分组网络的高光谱图像分类方法(AL-CGNet)。AL-CGNet采用主动学习和聚类联合卷积神经网络进行... 详细信息

基于卷积神经网络的高光谱图像(Hyperspectral Image,HSI)分类面临网络参数量大,带类标样本少的现状,针对这些问题,提出了基于主动学习和聚类分组网络的高光谱图像分类方法(AL-CGNet)。AL-CGNet采用主动学习和聚类联合卷积神经网络进行HSI的特征提取与分类,设计了基于分组卷积的轻量化网络模型以降低网络参数量。对线性判别分析(Linear Discriminant Analysis,LDA)降维后的高光谱图像采用小批量K均值聚类算法划分成不同的簇,并用簇中心的光谱特征代表不同的簇,以利用无类标样本的信息。在分组网络中将生成的特征图沿光谱维划分成一系列小组,每组通过多个残差块依次提取空间-光谱特征,这种分组策略可以充分利用波段的冗余性和差异性,降低网络参数,并实现轻量化。最后,采用主动学习选取信息量大的样本作为训练样本集,以解决带类标样本少的问题。实验结果表明,AL-CGNet在使用相同比例的6%训练样本的情况下,在Indian Pines,Botswana,Houston 3个数据集下的分类结果明显高于ClusterCNN,SSRN和HybridSN等方法,其OA分别为99.57%,99.23%,98.82%,甚至在训练样本更少5%的小样本情况下也是有效的。该方法不仅大大提高了HSI的分类效率,在获得高精度的同时还能高效率地提取特征。

关键词：高光谱图像分类卷积神经网络分组卷积聚类轻量化

基于微波热声成像的植物叶片水分含量分布无损检测技术研究

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生物化学与生物物理进展 2024年第8期51卷 1963-1970页

作者：谢实梦汤永辉黄林电子科技大学电子科学与工程学院成都611731

目的植物叶片水分含量分布是衡量植物生理生化的重要指标,该指标也是农业科学领域中制定抗旱策略的重要依据。微波成像对水分含量分布和变化具有高对比度,超声成像对水分含量分布具有高分辨率。据此,本文提出兼具微波和超声成像优势的... 详细信息

目的植物叶片水分含量分布是衡量植物生理生化的重要指标,该指标也是农业科学领域中制定抗旱策略的重要依据。微波成像对水分含量分布和变化具有高对比度,超声成像对水分含量分布具有高分辨率。据此,本文提出兼具微波和超声成像优势的无损微波热声成像(thermoacoustic imaging,TAI)技术,并用此技术开展了植物叶片水分含量分布的无损检测研究,进行植物叶片水分含量分布的检测,对于实现精准灌溉、发展节水农业、提高水资源利用率有重要意义。方法本文构建了激发频率3.0 GHz、横向分辨率406μm的二维透射式TAI系统。基于主动加热技术(150℃热风,90 s),模拟3组曼陀罗叶片水分流失过程,对其TAI图像进行定量分析。结果加热导致叶片局部水分流失,微波热声信号降低(信号最大变化量为10%),验证了基于TAI技术实现植物叶片水分含量变化无损检测的可行性。实现了曼陀罗、野茼蒿和紫苏叶片水分含量分布的无损检测,检测结果与核磁共振成像吻合。结论本研究有助于实现精准灌溉,为植物在正常和胁迫环境下对环境的响应特性研究提供技术支撑。尤其是与非接触超声检测技术相结合,可以实现植物叶片水分含量的遥感成像,更具实用价值。

关键词：微波热声成像植物叶片水分含量分布

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自成形硅表面微结构:表面特征及潜在应用

电子科技大学学报 2024年第2期53卷 180-184页

作者：李佳城刘爽伍胜兰刘永钟智勇电子科技大学光电科学与工程学院成都611731 电子科技大学电子科学与工程学院成都611731

采用等离子体增强化学气相沉积法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD)制备掺氢非晶硅膜,并对其表面结构学进行研究。该文发现在晶体硅衬底上沉积非晶硅薄膜时,会在表面形成非均匀分布的起泡缺陷。在已制备的非晶硅薄膜... 详细信息

采用等离子体增强化学气相沉积法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD)制备掺氢非晶硅膜,并对其表面结构学进行研究。该文发现在晶体硅衬底上沉积非晶硅薄膜时,会在表面形成非均匀分布的起泡缺陷。在已制备的非晶硅薄膜上进一步沉积了氮化硅/非晶硅的交替层,在起泡缺陷原位形成了一个完美的穹顶多壳的微结构,并且没有明显的结构坍塌。该文总结了自成形穹顶微结构的3个独特的结构特性,并进一步指出了该自成形穹顶微结构在纳米光学和微机电系统中的潜在应用。

关键词：微机电系统非晶硅起泡缺陷自成形硅微/纳结构

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声表面波-自旋波耦合及磁声非互易性器件

物理学报 2024年第15期73卷 30-48页

作者：黄铭贤胡文彬白飞明电子科技大学电子科学与工程学院成都610054 电子科技大学电子薄膜与集成器件全国重点实验室成都611731

声表面波是激发和控制自旋波的一种新兴手段,不仅激励效率高,而且传输长度可以达到毫米量级,通过引入磁声耦合还可以打破时空反演对称性,实现声表面波的非互易传播.本文对不同类型的磁声耦合的物理机制进行了梳理,对比了磁弹性耦合、自... 详细信息

声表面波是激发和控制自旋波的一种新兴手段,不仅激励效率高,而且传输长度可以达到毫米量级,通过引入磁声耦合还可以打破时空反演对称性,实现声表面波的非互易传播.本文对不同类型的磁声耦合的物理机制进行了梳理,对比了磁弹性耦合、自旋-涡度耦合(包括非磁性层注入交变自旋流和磁性材料自身的Barnett效应),以及磁-旋转耦合在不同模式的声表面波激发下的等效驱动磁场,讨论了这些等效驱动场的角度依赖性,以及相应功率吸收的频率依赖性.这为在实际应用中区分和利用各种磁声耦合机制提供了理论支持.此外,本文还介绍了利用磁声耦合实现声表面波非互易性传输的两种主流手段,包括利用手性失配效应和引入具有非互易性自旋波色散关系的磁结构,对比并讨论了它们各自的物理机制和优劣势,希望为设计和发展基于磁声耦合的固态声学隔离器、环形器提供参考.

关键词：磁声耦合自旋波声表面波声子-磁振子耦合非互易性器件

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