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结合最近邻图模型的稀疏ISAR成像方法

电子学报 2024年第1期52卷 170-180页

作者：胡长雨陈春风易文忆董宇宸李晖汪玲无锡学院电子信息工程学院江苏无锡214000 南京航空航天大学雷达成像与微波光子教育部重点实验室江苏南京210016 无锡学院自动化学院江苏无锡214000

逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR)稀疏成像方法可提供图像对比度高、旁瓣干扰少的成像结果 .稀疏成像以场景或目标散射率分布具有稀疏性为前提,待成像目标场景的稀疏特性决定了最终成像质量. ISAR目标场景的自然... 详细信息

逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR)稀疏成像方法可提供图像对比度高、旁瓣干扰少的成像结果 .稀疏成像以场景或目标散射率分布具有稀疏性为前提,待成像目标场景的稀疏特性决定了最终成像质量. ISAR目标场景的自然稀疏特性着重刻画点状特征,变换域稀疏表示可增强目标图像的纹理等通用特征.通过学习获得的稀疏变换字典,可自适应于待成像的ISAR目标场景,找到面向ISAR目标图像块的特有稀疏表示.但是,图像块的特有稀疏表示中忽略了待成像目标场景中目标的几何特征信息.最近邻图模型可建立给定数据的几何特征描述算子,刻画出给定数据的几何特征信息.本文利用最近邻图模型来刻画待成像目标场景中目标的几何特征信息,并映射到待成像目标场景的特有稀疏表示中;提出结合最近邻图模型的ISAR稀疏成像方法,用于不同类别实测ISAR数据成像.相比已有的ISAR稀疏成像方法,所提成像方法可获得目标轮廓更清晰的成像结果,成像所需时间平均减少10.4%.

关键词：逆合成孔径雷达稀疏成像最近邻图模型稀疏表示字典学习

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面向空间频谱感知的微波光子时频参数分析技术

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航空学报 2024年

作者：陈阳蒋驰王璐郭绍刚石泰峡华东师范大学通信与电子工程学院上海市多维度信息处理重点实验室北京控制工程研究所空间光电测量与感知实验室

在空间应用中，频谱感知系统通过分析周围太空环境的电磁频谱使用情况，可以及时获取频谱空穴，感知电磁频谱干扰、电磁武器攻击和主动雷达探测，为我方空间单位的准确决策和长期稳定运行提供保障。面向未来空间竞争中对大带宽、高频率... 详细信息

在空间应用中，频谱感知系统通过分析周围太空环境的电磁频谱使用情况，可以及时获取频谱空穴，感知电磁频谱干扰、电磁武器攻击和主动雷达探测，为我方空间单位的准确决策和长期稳定运行提供保障。面向未来空间竞争中对大带宽、高频率射频信号频谱感知的迫切需求，微波光子频谱感知方案因其可以克服传统电子学方案的“电子瓶颈”获得了广泛关注。在微波光子频率测量基础上附加额外时间维度信息，可以获取更加全面的空间电磁频谱信息。本文全面概述了微波光子时频参数分析技术的研究进展，分别对基于多周期积累的时频分析技术、基于色散介质的时频分析技术以及基于光学扫频的时频分析技术进行了系统的综述，并对一些典型方案的参数指标进行了对比。最后，进行了总结，并讨论了微波光子时频分析技术在空间应用及光子芯片集成方面的前景。

关键词：频谱感知微波光子学频率测量频率-时间映射时频参数分析受激布里渊散射色散

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基于深度学习的DRFM信号识别

现代雷达 2024年第3期46卷 54-58页

作者：房津辉宋宝军朱明哲空军工程大学防空反导学院陕西西安710051 西安电子科技大学电子工程学院陕西西安710071

针对数字射频存储器(DRFM)产生信号与源信号之间无法有效区分的问题,运用基于小波变换的同步压缩变换将时域的雷达信号转换为时频图,运用深度学习强大的图像识别能力,实现了基于深度学习的源信号与DRFM信号识别,从而解决了在雷达信号处... 详细信息

针对数字射频存储器(DRFM)产生信号与源信号之间无法有效区分的问题,运用基于小波变换的同步压缩变换将时域的雷达信号转换为时频图,运用深度学习强大的图像识别能力,实现了基于深度学习的源信号与DRFM信号识别,从而解决了在雷达信号处理中无法有效区分回波信号和DRFM欺骗信号以及在雷达干扰识别中基于DRFM的欺骗干扰难以识别的问题。为了验证深度学习过程的可靠性,通过神经网络可解释性算法对训练结果进行了验证和分析。实验结果表明,相比于识别原始信号,识别DRFM信号神经网络需要用到更多的特征,神经网络判断准确率达到了96.33%,识别精度良好。

关键词：干扰识别时频变换梯度加权类激活映射导向反向传播深度学习

面向卫星互联网的弹性光网络动态路由和频谱分配算法研究（特邀）

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激光与光电子学进展 2024年第7期 76-83页

作者：李海李勇军刘元皓李信李玉赵尚弘空军工程大学信息与导航学院通信系统教研室

卫星弹性光网络（SEON）具有容量大、抗干扰能力强和资源管控灵活等优点，是卫星互联网重要的发展方向。路由和频谱分配（RSA）问题是SEON的核心关键问题之一，针对SEON中的RSA问题，提出了一种基于路径状态感知的动态路由和频谱分配算... 详细信息

卫星弹性光网络（SEON）具有容量大、抗干扰能力强和资源管控灵活等优点，是卫星互联网重要的发展方向。路由和频谱分配（RSA）问题是SEON的核心关键问题之一，针对SEON中的RSA问题，提出了一种基于路径状态感知的动态路由和频谱分配算法（PIV-SSA）,PIV-SSA算法由分段频谱分配（SSA）算法和基于路径影响值的路由选择（PIV）算法组成，在SSA算法中，根据业务所需要的传输速率来分配不同位置的频谱资源，在PIV算法中，基于SSA算法预分配频谱结果，综合考虑频谱资源消耗、链路频谱状态和路径存活时间等因素来选择最佳传输路径。仿真实验结果表明，在不同负载强度下，相较于经典的KSP-FF算法，PIV-SSA算法在网络阻塞率上平均降低了4.60%以及在网络频谱利用率上平均提高了4.78%。

关键词：卫星互联网卫星弹性光网络路由和频谱分配分段频谱分配路径影响值

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基于多维信号特征的无人机探测识别方法

电子与信息学报 2024年第3期46卷 1089-1099页

作者：聂伟戴琪霏杨小龙王平周牧周超重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 中国民用航空飞行学院民航飞行技术与飞行安全重点实验室和电子与电气工程学院德阳618307

如今,无人机(UAVs)在军用民用领域得到大规模应用,在无人机带来便利的同时也带来了巨大的安全隐患。针对无人机的探测识别技术逐渐成为研究热点,传统的无人机探测方法主要是通过获取雷达回波信号、无人机声音信号和光电信号的方式对无... 详细信息

如今,无人机(UAVs)在军用民用领域得到大规模应用,在无人机带来便利的同时也带来了巨大的安全隐患。针对无人机的探测识别技术逐渐成为研究热点,传统的无人机探测方法主要是通过获取雷达回波信号、无人机声音信号和光电信号的方式对无人机进行探测。然而,这类方法往往容易受到环境影响具有一定的局限性,无法对无人机进行精确的定位和识别。该文提出一种基于多维信号特征的无人机识别方法,该方法首先通过自适应三角阈值法从接收到的无线信号中探测并筛选出无人机信号,同时解析获取的无线信号的信道状态信息(CSI)。然后,利用正交匹配追踪算法(OMP)进行参数估计来获取无人机的位置信息对无人机进行定位。最后,提取无人机信号中的盒维数和径向积分双谱(RIB)来对无人机进行分类识别。通过实验,该方法对无人机的3维定位精度小于1 m,对无人机的分类识别精度最高能达到100%。

关键词：无人机参数估计特征提取目标识别目标定位

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一种全透明宽带高增益离子液体透镜天线

微波学报 2024年第5期40卷 78-84页

作者：张超马晨赵梓彤于杰肖培李高升湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 中国人民解放军63768部队西安710600

基于5G美化移动基站和军用领域中光学/微波多模复合制导隐身等对天线光学透明和易伪装隐蔽的现实需求,本文设计了一种全透明宽带高增益离子液体天线。天线由离子液体,椭球透镜容器,锥形辐射引向器,以及带有透明导电膜的反射地板组成。首... 详细信息

基于5G美化移动基站和军用领域中光学/微波多模复合制导隐身等对天线光学透明和易伪装隐蔽的现实需求,本文设计了一种全透明宽带高增益离子液体天线。天线由离子液体,椭球透镜容器,锥形辐射引向器,以及带有透明导电膜的反射地板组成。首先,利用介质透镜上对频率的无选择性使得天线获得宽带特性。其次,通过使用低损耗离子液体和椭球透镜结构,使得液体介质透镜产生一个同相射线场,从而可以产生极强的方向性。最后,在液体介质周围加载一个锥形辐射引向器,使得辐射波束进一步集中,从而提高增益。此外,通过在天线的背面加载透明导电膜反射地板,进一步降低了后瓣,并且使整个天线呈现了光学全透明的效果。仿真和实验表明,天线工作在9.9 GHz~18 GHz(S11≤-10 dB)频带范围,最大实测增益可达12.1 dBi。天线在雷达探测、5G基站、电子对抗以及透明电子产品等领域中具有广泛的应用前景。

关键词：光学透明宽带高增益离子液体透镜天线透明导电膜

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基于FMCW雷达和ESP-EMSH网络的非接触健康监测系统

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现代电子技术 2024年第16期47卷 39-46页

作者：代志豪姜杰赵雪成杨增汪江苏师范大学物理与电子工程学院江苏徐州221116 徐州市永康电子科技有限公司江苏徐州221132

非接触式医疗健康监测系统能够有效地应对用户依从性问题,并消除传统监测方式带来的不适感,从而更好地融入日常生活。这种监测手段能够持续关注用户的健康状况,并具备在发生突发急性医疗事件时及时发出警示的潜力,可以满足新生儿、烧伤... 详细信息

非接触式医疗健康监测系统能够有效地应对用户依从性问题,并消除传统监测方式带来的不适感,从而更好地融入日常生活。这种监测手段能够持续关注用户的健康状况,并具备在发生突发急性医疗事件时及时发出警示的潜力,可以满足新生儿、烧伤患者、传染病患者等特殊人群的监测需求。文中提出一种基于ESP32微控制器的创新型非接触式健康监测系统,用于监测独居老人的生命体征和跌倒情况。该系统通过非侵入方式实时监测老人的健康和跌倒状态,监测数据会实时显示在数据监测屏幕和监护人手机应用上。所设计系统具有显著的成本效益和出色的质量,在实验室测试中,该系统采用FMCW毫米波雷达技术,相比传统视频跌倒检测能够更好地保护用户隐私。ESP32微控制器支持ESP-EMSH组网和无线传输,可提供更广泛、更快速、更稳定的网络传输。所提出的健康监测系统显著减少了老人独居风险,有效地减少了危险时刻下未能及时获得帮助的情况。

关键词：健康监测非接触式跌倒检测 FMCW雷达 ESP-EMSH组网 ESP32微控制器远程报警

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基于优化LSTM的雷达威胁预测

电子信息对抗技术 2024年第5期39卷 18-26页

作者：蒋志衡董阳阳张立东李艳慧董春曦西安电子科技大学电子工程学院西安710071 中国人民解放军93209部队北京100085

根据相关信息对未来时刻的威胁程度进行合理预测,将有利于提前做好各种威胁应对措施,提升电子对抗作战效能。但是目前对雷达威胁度预测的研究还处于起步阶段,针对该问题,提出基于优化长短期记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)的雷... 详细信息

根据相关信息对未来时刻的威胁程度进行合理预测,将有利于提前做好各种威胁应对措施,提升电子对抗作战效能。但是目前对雷达威胁度预测的研究还处于起步阶段,针对该问题,提出基于优化长短期记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)的雷达威胁预测方法。该方法从两个方面对传统的LSTM进行优化:一是通过引入注意力机制对威胁等级影响指标赋予不同的权重,以突出影响威胁度的关键指标;二是使用差分进化(Differential Evolution,DE)算法对引入注意力机制后的LSTM网络超参数进行优化,以提高模型预测性能和预测精度。实验结果表明,该模型的决定系数相比传统LSTM、未经DE算法优化的Attention-LSTM模型分别提高了7.07%和4.57%,能够实现对雷达威胁等级的准确预测。

关键词：电子对抗雷达威胁预测长短期记忆网络注意力机制

面向硅基光子集成的片上半导体激光器(特邀)

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光学学报 2024年第15期44卷 146-157页

作者：王瑞军韩羽余思远中山大学电子与信息工程学院光电材料与技术国家重点实验室广东广州510275

硅基集成Ⅲ-V族化合物半导体激光器是硅光技术发展的关键,多年来研究人员发展了三大类集成方案。本文对这三类技术进行概括性综述:基于倒装焊等工艺的混合集成方案将预先制备的激光器芯粒通过压焊等手段精确安装至硅光芯片,已实现小批... 详细信息

硅基集成Ⅲ-V族化合物半导体激光器是硅光技术发展的关键,多年来研究人员发展了三大类集成方案。本文对这三类技术进行概括性综述:基于倒装焊等工艺的混合集成方案将预先制备的激光器芯粒通过压焊等手段精确安装至硅光芯片,已实现小批量生产,但在生产效率、良率、成本等方面具有一定的局限性;基于材料转移或键合的异质集成方案通过将晶格匹配衬底上预先外延制备的高质量有源层薄膜贴合至硅光衬底晶圆上,实现了大尺寸硅衬底上的全晶圆级激光器加工,可大幅度提高生产效率,该方案正进一步提高良率;硅基直接外延化合物半导体激光器的异质集成方案作为真正的晶圆级加工技术路线具有极大的吸引力,通过缓冲层、垂直或侧向选区外延等方式,克服材料间的理化性质失配、反相畴以及激光器与硅波导之间的光耦合效率低等技术难题,取得了多项突破,展现了良好的发展前景。

关键词：集成光学硅基光子学硅基半导体激光器异质集成