基础课虚拟实验教学改革与实践

针对基础课实验室规模较小与教学任务繁重的突出矛盾,以建立虚拟实验室为突破口对基础课实验教学改革进行了尝试,并分析了虚拟实验的功能特点。实践证明,在电工与电子技术实验教学中开设虚拟实验,同时发挥传统实验教学的优势,加强了对学生虚拟实验能力和动手操作能力的培养。     

基于计算机声卡的虚拟声级计的设计

为了改变传统声级计功能难扩展、操作复杂、价格昂贵和显示内容单一等问题,提出了基于普通多媒体电脑,运行于 Windows 平台的用户界面虚拟声级计测量分析软件。通过该系统软件,用户可以在计算机上实现对声音信号的采集、分析处理以及存储声音文件等操作。采用虚拟仪器图形化编程语言LabVIEW 组建的声音分析系统,减少了测试过程中的硬件设备,实现了系统的绝大部分功能,充分体现了"软件就是仪器"的设计思想。     

低RCS EBG波导缝隙阵列天线

将Mushroom电磁带隙结构(Electromagnetic Band Gap,EBG)的表面波带隙和同相反射特性同时用于波导缝隙阵列天线的设计,利用EBG的带隙特性抑制天线阵中的表面波,以改善天线的辐射性能;利用EBG的同相反射特性实现天线雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)的减缩,天线综合性能得到较大提升。制作了EBG波导缝隙天线阵样品,并对天线阵的阵元互耦、辐射方向图及天线阵RCS等指标进行了测试,结果与理论预期相吻合,有效地降低了阵元间互耦及天线阵RCS。     

应用改进的线性预测算法构建虚拟阵的精确定向方法

为了克服传统线性预测(Linear Prediction,LP)算法在构建虚拟阵过程中存在预测误差容易累积的弊端,提出了一种能够更充分利用实阵信息量的改进LP算法来构建虚拟阵。采用实际基阵方法、传统LP虚拟阵方法和改进LP虚拟阵方法分别对假定基阵的波束性能进行计算机仿真及对湖试数据进行处理成像,研究结果表明,与传统LP方法相比,改进的LP方法能够有效地抑制波束旁瓣,进一步提高了基阵的角度分辨力和阵增益,将其运用于特定试验背景下的实际湖底目标声探测,方向分辨精度可提高75%。     

基于凸-改进遗传算法的圆阵列方向图联合优化

针对圆形阵列方向图具有较高旁瓣的问题,提出一种新的基于凸优化和改进遗传算法的优化方法。该方法首先采用遗传算法将阵元位置和阵元权值作为优化变量,以最小化波束方向图峰值旁瓣为目标函数进行联合优化,既增加了变量的自由度,又符合理论意义上的全局寻优;同时,为了避免算法的早熟收敛,对基本遗传算法进行了必要的改进。然后采用凸优化方法对阵元权值进行二次优化可进一步降低旁瓣电平,与传统方法相比能够明显提高优化效果的稳定性。仿真数据证实了该方法的有效性和正确性。     

块Toeplitz矩阵低复杂度求逆的卫星导航空时抗干扰算法

采样协方差矩阵求逆是空时抗干扰算法的基本运算单元,但由于其运算量随时域抽头个数急剧增长,直接限制了空时抗干扰技术在卫星导航接收机中的应用。针对该问题,提出了基于块Toeplitz矩阵快速求逆的空时抗干扰方法。通过采用新的协方差矩阵近似计算方法,使得该矩阵同时为块Toeplitz矩阵与Hermite矩阵,并运用块Toeplitz矩阵的快速求逆算法,将时域抽头个数为K的计算复杂度从O[K3]降至O[K2]。理论分析和仿真结果表明,在阵元数为4、时域抽头为15的典型情况下,相比现有矩阵求逆方法,该算法的抗干扰性能损耗小于1d B,但计算量可降低约2/3。     

互耦和通道不一致对空间谱估计算法影响分析

在均匀线性阵列和双平行线阵模型下,结合常规波束形成算法,一维子空间类算法和二维子空间类算法的原理,构建了阵元间互耦和通道幅相不一致的误差模型,系统性地分析了两种阵列误差对这些经典算法的作用机理,并进行了数值仿真验证。理论分析和仿真结果表明,互耦和通道不一致会对阵列流型产生扰动,并破坏旋转不变关系,使得经典算法估计性能严重下降,降低了估计成功概率。     

基于四阶累积量阵列扩展的稀疏分解方法

提出了一种基于四阶累积量稀疏表示的估计方法,解决信号数多于阵元数时的DOA估计问题。该方法首先构造了包含所有DOA信息的最小冗余矢量,利用扩展阵列的最小冗余导向矢量构造完备字典减小完备字典的复杂度;然后利用L1范数作为稀疏约束条件建立稀疏模型进行DOA估计。理论分析和仿真实验,验证了该方法能够估计出的信号个数大于阵元数目,可直接应用于相干信号,比MUSIC-like算法具有更好的性能。     

“虚拟专用网”驾到!

对虚拟专用网,很多读者还比较陌生。但是提起电影《十二生肖》中,国际大盗JC(成龙饰)戴着智能手套在铜制兽首周围轻轻一摸,便将其尺码信息无线传输到他们团队的三维打印局域网中的精彩一幕,相信令人记忆犹新。其实,这一场景的背后,就有虚拟专用网技术的参与。那么,虚拟专用网究竟是什么,它对信息安全可能造成什么影响呢?本文将揭开它的神秘面纱。     

攀比是一种自扰

每个人都只有一个脑袋,但是却有着千丝万缕的思想,而在这些思想里,经常纠缠不清、经常打架的有两种思想,一种是本来的那个我的思想,二是另一个虚拟的我的思想。本来的我,即本我,虚拟的那个我,即虚我。这两个我经常地会较劲儿,弄得心绪不宁,自己和自己过不去,忧郁、纠结、苦闷便由此产生,谓之自扰。本我,是实实在在的我,出身、处境、能力、水平、思维是客观现实的,虚我,则是超出现实的一些想象的、假设的意念。这些意念的产生,常常是由于受到外界的影响,不切实际的攀比而造成的,没完没了地攀比又达不到,烦恼便没完没了地相伴随。所以,攀比是一种自扰。