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基于凸优化的双极化阵列发射波束唯相位调控方法

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雷达科学与技术 2025年

作者：路东伟马佳智刘甲磊施龙飞国防科技大学电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室

以往的阵列发射波束形成技术研究大多致力于解决发射波束的高增益和低旁瓣问题。然而随着智能干扰机技术和反辐射技术的不断发展，阵列发射波束更加容易被对方侦察感知，这就使得雷达系统的战场生存问题愈发突出。为了充分利用阵列发射... 详细信息

以往的阵列发射波束形成技术研究大多致力于解决发射波束的高增益和低旁瓣问题。然而随着智能干扰机技术和反辐射技术的不断发展，阵列发射波束更加容易被对方侦察感知，这就使得雷达系统的战场生存问题愈发突出。为了充分利用阵列发射功率并提高阵列雷达的反侦察能力，本文提出了一种基于凸优化理论的双极化阵列发射波束唯相位形成方法。该方法通过约束水平和垂直极化阵的方向图的幅度和相位，生成具有特定极化状态的高增益主瓣波束和极化域-空域旁瓣零陷，从而在降低干扰区域发射功率的同时使得主瓣畸变较小。在数值仿真中，本文方法将唯相位约束中的非凸问题通过泰勒展开转换为凸优化问题后进行求解。仿真结果说明了本文方法的正确性。

关键词：双极化阵列凸优化唯相位波束形成反侦察

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脉冲分裂条件下LFM信号的提取与参数估计

雷达科学与技术 2025年

作者：惠帅宇杨柳邢世其徐伟田元荣西安电子工程研究所国防科技大学电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室

针对多雷达辐射源脉冲交错背景下，线性调频（Linear Frequency Modulation， LFM）信号低信噪比导致的脉冲分裂带来原始信号参数难以估计的问题，本文提出了基于深度神经网络和直方图统计的LFM信号两阶段提取与参数估计方法。首先利用... 详细信息

针对多雷达辐射源脉冲交错背景下，线性调频（Linear Frequency Modulation， LFM）信号低信噪比导致的脉冲分裂带来原始信号参数难以估计的问题，本文提出了基于深度神经网络和直方图统计的LFM信号两阶段提取与参数估计方法。首先利用双向长短时记忆网络挖掘原始脉冲流中LFM信号与非LFM信号的调制模式差异并进行分类；其次通过序列调频斜率直方图寻找LFM信号分裂脉冲序列间隐含的原始信号调频斜率信息，提取不同调频斜率的LFM信号脉冲子序列；最后在每个子序列中分别估计原始信号的参数。仿真实验结果表明，相较于传统的序列差值直方图算法和循环神经网络分选方法，本文所提方法能够更准确地提取出LFM脉冲信号，并得到较为精确的参数估计结果。

关键词：脉冲分裂信号提取双向长短时记忆网络序列调频斜率直方图参数估计

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电化学分子印迹传感器测定2'-脱氧腺苷

分析试验室 2025年

作者：刘涛许佳颖李丹熊文碟福建省新型污染物生态毒理效应与控制重点实验室莆田学院环境与生物工程学院生态环境及其信息图谱福建省高等学校重点实验室莆田学院基础医学院

以2'-脱氧腺苷为模板分子，邻苯二胺和3-氨基苯硼酸为单体，通过电聚合分子印迹技术制备了2'-脱氧腺苷的分子印迹传感器，利用负载金纳米颗粒的氮掺杂石墨烯提升电化学传感性能，并通过循环伏安法（CV）和差分脉冲伏安法（DPV）对分子... 详细信息

以2'-脱氧腺苷为模板分子，邻苯二胺和3-氨基苯硼酸为单体，通过电聚合分子印迹技术制备了2'-脱氧腺苷的分子印迹传感器，利用负载金纳米颗粒的氮掺杂石墨烯提升电化学传感性能，并通过循环伏安法（CV）和差分脉冲伏安法（DPV）对分子印迹传感器进行优化、表征和性能评价。结果表明，单体与2' -脱氧腺苷的摩尔比为4:1时，60 mV/s扫描速度下，CV聚合20圈所制得的分子印迹膜传感性能最佳。在1.25～8.75 μmol/L浓度范围内，分子印迹传感器响应与2'-脱氧腺苷浓度呈良好的线性关系(R2＞ 0.99)，检出限为0.288 μmol/L。

关键词：分子印迹电化学传感 2'-脱氧腺苷

异点L型双基地EMVS-MIMO雷达高精度2D-DOD和2D-DOA估计

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雷达科学与技术 2025年

作者：孙兵李永刚刘洋谢前朋郭力兵胡上成杨海民中国卫星海上测控部北京市遥感信息研究所国防科技大学电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室

为改进双基地EMVS-MIMO雷达中2D-DOD和2D-DOA的估计性能，本文提出基于异点L型EMVS结构的发射阵列和接收阵列。相比于共点式EMVS发射阵列和接收阵列，稀疏异点EMVS结构在相同阵元数情况下可以降低接收端的单快拍数据维度。并且，借助于... 详细信息

为改进双基地EMVS-MIMO雷达中2D-DOD和2D-DOA的估计性能，本文提出基于异点L型EMVS结构的发射阵列和接收阵列。相比于共点式EMVS发射阵列和接收阵列，稀疏异点EMVS结构在相同阵元数情况下可以降低接收端的单快拍数据维度。并且，借助于自动参数配对的旋转不变算法和精粗估计结合解模糊处理过程，本文设计的稀疏异点L型EMVS阵列可以实现对2D-DOD和2D-DOA的精确估计。同时，本文利用重构的EMVS广义空间响应给出发射端和接收端极化参数的求解过程。仿真实验进一步验证了异点L型阵列多维参数估计的有效性。

关键词：双基地EMVS-MIMO雷达 2D-DOD估计 2D-DOA估计异点L型结构旋转不变算法

水下/水面信息物理系统感知-通信-控制理论及其应用专刊序言

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控制与决策 2025年第1期 1-6页

作者：闫敬关新平刘妹琴燕山大学电气工程学院上海交通大学电子信息与电气工程学院西安交通大学人机混合增强智能全国重点实验室

0引言水下/水面信息物理系统是集感知传输和控制于一体的智能系统,包括探测与采集、通信与组网、控制与融合等过程.近年来,水下/水面信息物理系统及其相关技术的快速发展,推动了自主水下机器人、水下搜救与目标抓取、海洋牧场、水下传...

0引言水下/水面信息物理系统是集感知传输和控制于一体的智能系统,包括探测与采集、通信与组网、控制与融合等过程.近年来,水下/水面信息物理系统及其相关技术的快速发展,推动了自主水下机器人、水下搜救与目标抓取、海洋牧场、水下传感器网络、水声通信、水面救援、水下预警与监控等领域关键技术的升级换代和跨越发展.目前,水下/水面信息物理系统理论已经有部分成果涌现,然而相关研究正面临诸多亟待解决的难题.与陆地信息物理系统相比,水下/水面信息物理系统具有弱感知、弱通信以及强干扰等特点.例如:电磁波在水下快速衰减,导致GPS、北斗定位系统、雷达探测系统不能应用于水下;水下节点间时钟难以精确同步,且多径通信、声线弯曲、高传输能耗、长通信时延等因素不容忽视;潮汐、洋流、海面波浪、海洋生物群体和交通航运等干扰严重.

关键词：

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基于双重CSK调相的卫星导航信号认证方法

系统工程与电子技术 2025年

作者：巴晓辉向彬蔡伯根王剑姜维梁坤柴琳果张爽娜北京交通大学自动化与智能学院北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室北京市轨道交通电磁兼容与卫星导航工程技术研究中心航天恒星科技有限公司

全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)民用服务信号体制公开，容易受到恶意攻击和欺骗干扰。信号认证技术是一种有效的反欺骗手段。码移键控(Code Shift Keying，CSK)可以在不改变扩频信号带宽的情况下，实现更... 详细信息

全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)民用服务信号体制公开，容易受到恶意攻击和欺骗干扰。信号认证技术是一种有效的反欺骗手段。码移键控(Code Shift Keying，CSK)可以在不改变扩频信号带宽的情况下，实现更高的信息传输速率，已经在卫星导航信号中开始应用。本文提出一种基于双重CSK调相的卫星导航信号认证方法，认证信息的设计利用了卫星导航信号的同步信息，使用双重CSK编码组合提高认证信息传输速率，通过调相的方式将认证信息调制到原始卫星信号上，在现有接收机结构的基础上给出了认证信号的接收解调方案。分析表明，该方法可以提高认证信息速率，同时保证卫星导航信号的恒包络特性，通过调整CSK参数和双重组合方式，可改变认证信息速率；通过改变调相角度可以改变认证信号分配的功率比，控制卫星导航信号的信噪比损失，满足不同条件要求下的信号认证需求。

关键词：全球导航卫星系统码移键控信号认证调相

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超高品质因子微棒腔的制备封装及传感应用

电子学报 2025年

作者：赵义轩李昶张璇潘廷炀段冰杨大全北京邮电大学信息光子学与光通信国家重点实验室北京邮电大学信息与通信工程学院

作为回音壁模式（Whispering Gallery Mode, WGM）光学微腔的重要参数之一，超高的品质因子意味着微腔可以在非线性光学、相干光通信以及微波光子学等领域具备更优异的特性，更广阔的应用前景.为了提高微腔的品质因子，本文基于自动化... 详细信息

作为回音壁模式（Whispering Gallery Mode, WGM）光学微腔的重要参数之一，超高的品质因子意味着微腔可以在非线性光学、相干光通信以及微波光子学等领域具备更优异的特性，更广阔的应用前景.为了提高微腔的品质因子，本文基于自动化程序控制微腔制备，并优化了抛光以及退火工艺，所制备得到的二氧化硅微棒腔具有超高品质因子、低成本、高效率等特点，品质因子最高可达3×109.基于集成温控的模块化封装方案，提高了微腔耦合系统的抗干扰能力，1 h的频率偏移量可以降低为原来的1/10.超高品质因子带来了超低的非线性效应阈值功率（低至266μW），本文基于微棒腔产生的克尔光频梳进行了传感应用实验，实现了传感灵敏度为8.40 pm/℃，测量范围超过30℃的环境温度多模传感.本文的研究成果为高精度传感、大容量光通信、低阈值激光器等应用提供了强有力的工具.

关键词：回音壁模式(WGM) 超高品质因子微腔自动化制备微腔封装光频梳传感

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吸波涂层应用方案自动寻优方法

材料工程 2024年第8期52卷 219-224页

作者：景致张澎张健沈阳理工大学装备工程学院沈阳110158 电磁信息控制与效应全国重点实验室沈阳110035

在有限质量约束下实现宽频隐身性能最优,是隐身飞机吸波涂层应用方案设计所追求的目标。本文针对多种吸波涂层的最优化分区应用问题开展研究,建立了一套吸波涂层应用方案的自动优化方法。首先,基于时域有限差分法计算模型在不同频率、... 详细信息

在有限质量约束下实现宽频隐身性能最优,是隐身飞机吸波涂层应用方案设计所追求的目标。本文针对多种吸波涂层的最优化分区应用问题开展研究,建立了一套吸波涂层应用方案的自动优化方法。首先,基于时域有限差分法计算模型在不同频率、方位、极化下的电磁场,对各状态电磁场做归一化和加权计算后得到总电磁场。然后,将总电磁场按照特定方向、数量进行分区,并将每个分区分别赋予相应的吸波涂层,采用传输矩阵法计算吸波涂层的反射系数以将吸波涂层的影响叠加到电磁场中。对加载吸波涂层后的总电磁场进行近-远场变换,实现模型雷达散射截面(radar cross section,RCS)的快速计算。基于改进的单纯形法和Karush-Kuhn-Tucker条件建立自动优化方法,以降低RCS或减轻吸波涂层质量为目标函数,优化吸波涂层分区方案。最后,以行波板为例,开展包含3种厚度吸波涂层的应用方案减质优化。结果表明,优化方案相比1.5 mm厚吸波涂层方案可实现吸波涂层减重50%,且行波板RCS均值提高不超过1 dB,优化效果显著。

关键词：隐身吸波涂层自动优化传输矩阵法单纯形法 Karush-Kuhn-Tucker条件

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航空电磁超材料研究进展及发展建议

航空材料学报 2023年第6期43卷 44-51页

作者：景致张健沈阳理工大学沈阳110158 电磁信息控制与效应全国重点实验室沈阳110035

电磁超材料是由亚波长微结构周期排列而成的人工复合材料,对电磁波有很强的传导调控作用或吸收作用,在航空武器装备隐身设计领域被广泛研究。本文首先介绍了电磁超材料的概念,综述了电磁调控型超材料、电磁吸收型超材料、主动可调型超... 详细信息

电磁超材料是由亚波长微结构周期排列而成的人工复合材料,对电磁波有很强的传导调控作用或吸收作用,在航空武器装备隐身设计领域被广泛研究。本文首先介绍了电磁超材料的概念,综述了电磁调控型超材料、电磁吸收型超材料、主动可调型超材料和智能超材料的最新研究进展;然后介绍了航空电磁偏折超材料、电磁吸收超材料和频率选择超材料的隐身机理及应用研究现状,分析认为隐身机理丰富和可设计性强是电磁超材料有别于传统吸波材料的主要优势。从拓展吸波频谱、增强吸波性能、吸波智能可调三方面对电磁超材料提出发展建议,包括吸波频谱进一步向红外、激光、紫外波段拓展,宽频吸波性能进一步提升,吸波频带智能可调。

关键词：电磁超材料隐身电磁偏折电磁吸收频率选择