矢量阵的快速宽带频域波束形成方法

矢量水听器能获取振速信息,因此由其所组成的阵列有着常规声压阵列所不能比拟的优势,但正因为有了振速各分量信息,基于矢量阵的信号处理面临计算量大为增加的高维协方差矩阵运算的难题,当阵元数较多时,难以实时实现。为此,基于FFT思想,提出了一种适用于矢量水听器阵列的快速宽带频域波束形成方法。该方法在频域实现,将宽带信号分解为多个窄带信号,采用快速傅立叶变换来实现各阵元数据的相移累加过程,处理速度得以大幅提高。研究表明:该方法完全满足实时处理的需求,其测向性能也能达到克拉美-罗下界,且矢量阵具有常规阵所不具有的左右舷分辨能力,对微弱目标的检测能力也较强。     

钢质管道挤压变形过程数值模拟

基于对钢质输油管道挤压变形原理的分析,建立上下刀具加载作用下钢质输油管道挤压变形模型,采用扩展拉格朗日方法求解三维接触挤压问题,完成20号无缝钢挤压变形过程的数值模拟。将模拟试验数据与前人实际试验数据进行对比与验证,模拟结果与实际试验结果吻合。该模型可以用于模拟不同规格管道挤压变形情况,得到管道挤压变形的位移、载荷和应力分布规律,为管道应急抢修提供理论和实践依据。     

利用迭代线性约束最小二乘方法实现不规则阵列的方向图综合

研究了用自适应波束形成技术实现不规则阵列的方向图综合问题,改进了应用于方向图综合的迭代线性约束最小二乘方法,改进后的算法提高了数值稳定性和对随机稀疏阵的适应性。对特定的阵列如果指定的理想方向图无法达到,该算法可以获得最好的逼近。仿真结果验证了算法的性能。     

极化域—空域联合谱估计

首次提出极化域-空域联合谱的概念,拓广了电磁波特征参量的谱描述方法.结合具体的极化敏感阵列定义了极化域-空域联合谱,用MUSIC方法得到联合谱函数表达式.研究了联合谱的估计的重要性能指标估计精度和分辨力,估计精度用克拉美劳限CRB(cramer-Rao Bound)来具体度量,分辨力由极化域-空域模糊函数以及模糊图来描述.最后仿真结果验证了该方法的有效性和理论分析的正确性.     

基于时间反转声学理论的超声相控阵超分辨率成像方法

在超声相控阵检测领域,常规成像方法遵守瑞利准则,其成像分辨率受到波长限制。研究时间反转多信号分类(Time Reversal-MUltiple SIgnal Classification, TR-MUSIC)方法,在保持超声波工作频率不变且不影响系统探测深度的前提下,可提高成像分辨率,实现超分辨率成像。通过全矩阵采集方法获取被测对象的超声阵列数据;利用平面B扫描和TR-MUSIC方法处理数据,得到二维和三维超声图像;依据图像特征评估被测对象内部状况。实验选取加工不锈钢试块作为被测对象,搭建超声相控阵检测系统,在试块内部加工6个直径为1 mm、可视为点散射体的相邻贯通孔作为缺陷。实验表明,TR-MUSIC方法能够区分并定位这6个相邻点散射体,而平面B扫描方法则不能。因此,基于时间反转声学理论的TR-MUSIC方法可以提高成像分辨率,改善超声图像质量。     

Bending and stress analysis of polymeric composite plates reinforced with functionally graded graphene platelets based on sinusoidal shear-deformation plate theory

The bending and stress analysis of a functionally graded polymer composite plate reinforced with gra-phene platelets are studied in this paper. The governing equations are derived by using principle of virtual work for a plate which is rested on Pasternak's foundation. Sinusoidal shear deformation theory is used to describe displacementfield. Four different distribution patterns are employed in our analysis. The analytical solution is presented for a functionally graded plate to investigate the influence of important parameters. The numerical results are presented to show the deflection and stress results of the problem for four employed patterns in terms of geometric parameters such as number of layers, weight fraction and two parameters of Pasternak's foundation.     

On vibration analysis of functionally graded carbon nanotube reinforced magneto-electro-elastic plates with different electro-magnetic conditions using higher order finite element methods

This article deals with evaluating the frequency response of functionally graded carbon nanotube rein-forced magneto-electro-elastic (FG-CNTMEE) plates subjected to open and closed electro-magnetic cir-cuit conditions. In this regard finite element formulation has been derived. The plate kinematics adjudged via higher order shear deformation theory (HSDT) is considered for evaluation. The equations of motion are obtained with the help of Hamilton's principle and solved using condensation technique. It is found that the convergence and accuracy of the present FE formulation is very good to address the vibration problem of FG-CNTMEE plate. For the first time, frequency response analysis of FG-CNTMEE plates considering the effect of various circuit conditions associated with parameters such as CNT dis-tributions, volume fraction, skew angle, aspect ratio, length-to-thickness ratio and coupling fields has been carried out. The results of this article can serve as benchmark for future development and analysis of smart structures.     

雷达天线系统改进设计新方法

抛物面天线是火控雷达中普遍使用的一种跟踪天线,通过系统优化设计,可以形成很窄的波束,所以其跟踪精度很高,因为其波束很窄,所以搜索发现目标困难。利用阵列信号处理方法,对连续口径天线进行分析,将抛物面天线改进成为一种集搜索、跟踪于一体的新型天线。同时,在改进后雷达的高频部分增加高频放大器,以抵消天线改进后引起的增益下降。新系统既容易搜索发现空中目标,又具有较高跟踪精度。     

用于GPS接收机的功率倒置阵抗干扰性能研究

分析了GPS接收机自身的抗压制性干扰能力 ,并对采用了功率倒置算法的GPS接收机抗压制性干扰性能进行了研究 ,得出结论 :采用功率倒置阵是提高GPS接收机抗压制性干扰性能的有效手段。     

机载多功能射频系统是21世纪防空电子对抗的新威胁

美国空军第四代战斗机F-22上的低可探测性(LO)多功能射频系统(MFRFS)AN/APG-77,以及将要为联合攻击战斗机(JSF)设计研制的机载多功能射频系统(MFRFS),主要特征是使用了先进的有源电扫阵(AESA)天线.通过对AESA的共享,F-22的MFRFS能同时执行雷达、电子战和通信功能,其超视距目标探测、识别与拦截能力,丰富多彩的电子对抗招式,以及飞机具有的低可探测性能,使之成为21世纪夺取空中优势的重要武器系统,必将给未来防空电子对抗构成严峻的挑战.