摘要:针对毫米波及太赫兹技术在遥感、天文探测以及成像等领域的应用，讨论了准光技术的基本原理、关键器件、系统构成及其技术优势；探讨了准光技术国内外现状及未来的发展趋势。准光技术是基于高斯波束在自由空间中传播而进行系统设计与分析的一种技术。利用准光技术实现的毫米波及太赫兹系统具有高功率处理能力，具备多极化、低传输损耗以及紧凑性等优点。准光技术在未来的各个领域将会有更加广阔的应用前景。

摘要:探测和研究大气风场是认知中高层大气结构的最重要的手段之一，其中流星雷达是一种非常好的观测大气风场的手段。为了更好地了解中纬中间层-低热层(MLT)区域大气风场的特征，本文利用2016年北京流星雷达反演的风场数据进行研究。首先研究了大气平均风场随时间和高度的变化特征，得出1~3月北京上空MLT区域的纬向风均以西风为主，经向风南风与北风交替显著，但仍以北风为主导的结论。继而对于90 km处的大气潮汐波进行研究，通过Lomb-Scargle功率谱方法和谐波拟合得出了大气潮汐随时间的变动规律，即中纬地区大气水平风场受到的潮汐波影响以半日潮汐为主、周日潮汐次之。

摘要:为了进一步提高频谱效率，在大规模多输入多输出(MIMO)系统中引入了非正交多址(NOMA)，然而当基站与用户之间的信道较差时，这很难保证用户的频谱效率。为解决这一问题，探讨了基于智能反射表面(IRS)的大规模MIMO-NOMA系统，来保证用户的频谱效率。具体地，首先考虑了IRS辅助的大规模MIMO-NOMA系统模型。然后根据簇头选择算法，为每个波束选择一个簇头来设计模拟预编码。之后，根据等效信道的相关性对用户进行分组，选择在每个波束中等效信道增益最强的用户来设计数字预编码。最后联合优化基站的功率分配和IRS的相移矩阵，来保证用户频谱效率的公平性，即最大化最小频谱效率。仿真结果表明，与没采用IRS的大规模MIMO-NOMA系统相比，IRS辅助的大规模MIMO-NOMA系统可显著改善最弱用户的频谱效率。

摘要:目前广东省消防的卫星通信系统主要使用Ku频段的卫星，而Ku频段卫星频率资源缺乏，卫星链路带宽低，在灾害发生时，后方指挥部和指挥中心能从前方指挥部获取的信息量十分有限，没有多余的带宽提供给前线其他应急通信设备使用。本文分析了当前消防卫星系统所存在的问题和需求，提出使用高通量Ka频段卫星通信系统，满足当前消防应急救援通信需求。

摘要:无人机(UAV)通信技术的快速发展与智能车联网应用需求的极速增长促进了无人机辅助车联网系统的产生与发展。在无人机辅助车联网系统中，如何节省能量的同时最大化系统性能对于能量有限的节点十分重要。基于此，本文主要考虑无人机辅助车联网通信过程中如何选择最优的通信网络链路，从而最大化能量效率的问题。首先建立通信网络链路选择问题为混合整数规划问题，然后提出基于能量效率最大化的网络传输链路优化算法获得最优的传输链路及对应的能量分配，最后通过数值实验仿真验证了所提算法的有效性。

摘要:提出了一种基于双层结构的双频滤波天线，工作在n77/n78/n79频段。该天线由上层基板的2个矩形辐射贴片和下层基板的阶跃阻抗谐振器、2个“L”型枝节组成。2块介质基板材料均为FR4，且通过探针相连。上层介质基板上的2个矩形辐射贴片激发2个谐振模式，其中高频谐振用于形成n79频段，低频谐振用于形成n77/n78频段。为了获得双通带滤波效果，在下层介质基板中引入阶跃阻抗谐振器，在2个频段间形成带外辐射零点。此外，下层基板上的“L”型枝节可以引入额外的谐振点来扩大天线的带宽。该结构经过高频仿真软件(HFSS)优化，其仿真结果和测试结果均在3.37~3.53 GHz(n77/n78)，4.55~4.64 GHz(n79)2个频段范围内，可用于6 GHz以下5G的无线通信应用。

摘要:本文在HFSS软件中建立了对数周期天线的仿真模型，设计了适用于局部放电信号特高频检测的对数周期天线。为得到对数周期天线的最优参数，对天线的材料、馈电点位置和介质基板厚度等相关参数进行了研究，以此得到最优的驻波比。最优参数下的对数周期天线采用PCB板制作，通过对比Peano分形天线的绝缘缺陷放电起始电压和局部放电信号，结果表明：对数周期天线具有较小的起始放电电压，检测电信号的灵敏度高于Peano分形天线；在一个放电周期内，对数周期天线所检测的局部放电次数略多于Peano分形天线，说明对数周期天线局部放电检测性能略优于Peano分形天线。

摘要:设计一种带有开口谐振环(SRRs)引向器的新型端射天线。天线由反射板、地板、辐射单极子和开口谐振环组成。天线的反射板结构使天线在低频处阻抗匹配，有效地提高了天线带宽；用六对开口谐振环结构作为天线的引向器，很好地实现了天线的高增益。仿真和实测结果表明，天线阻抗带宽达到73.7%(2~4.21 GHz)，增益为4.3~10.3 dB；在天线的带宽内，天线的辐射方向图稳定，设计的天线满足S波段无线通信领域的需求。

摘要:提出了一种由π型匹配枝节、整流二极管、直通滤波器组成的高效大功率宽带整流电路。采用2只HSMS-282P肖特基二极管桥设计单级倍压整流电路，使电路在整流效率不下降的情况下提升输入的功率容量；采用π型匹配枝节实现阻抗匹配，使电路具有宽频特性，同时其并联短路枝节可以作为输入滤波器，实现小型化和整流效率的提高。直通滤波器用于抑制基频和二极管非线性产生的高次谐波，以提高整流效率。实测结果表示：在2.05~2.6 GHz带宽内整流效率大于60%；在2.45 GHz工作频率和35 dBm输入功率下，整流电路在330 Ω负载上获得70%的整流效率。该整流电路具有整流效率高、功率容量大、频带宽的特性，可为工程人员设计大功率微波整流电路提供设计指导。

摘要:为了满足目前可植入式医疗设备对天线小型、宽带、频率性能稳定的需求，提出一种新型医疗频段(ISM)可植入式天线，天线具有阶梯形状的对称结构，共面波导馈电。采用立方体形状的人体模型填充肌肉，天线置于人体中心部位，仿真设计天线覆盖医疗频段(ISM)，分析了天线处于胃、小肠、皮肤等组织材料中仍能够覆盖ISM频段。在配制的模拟人体肌肉溶液中对天线进行测试，带宽为2.02~2.5 GHz。天线尺寸4 mm×11.9 mm×0.8 mm，采用FR-4材料，与目前已有的可植入式天线相比，天线具有体积小、带宽宽、制作成本低等优点，可应用于心脏起搏器、胶囊内镜等可植入式医疗设备。

摘要:天线的极化纯度是雷达或通信系统中非常重要的技术指标。在实际工程中，双线极化天线的非理想正交，导致天线具有较低的交叉极化水平，从而使得系统性能较差。针对该问题，对双线极化天线的极化误差进行分析，通过理论推导，给出空间合成电磁波的极化角与双线极化天线两正交通道的移相值、相位误差之间的量化关系。最后通过实验验证，证明了该极化误差分析的正确性。

摘要:为了增强短波红外成像仪的成像对比度，提高目标的识别率，介绍了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的灰度拉伸算法的实现方法。利用视频数据两帧之间灰度分布近似的特性，通过统计上一帧图像的灰度分布，计算图像拉伸所需要的参数，处理当前帧的图像，达到实时处理的效果。在灰度统计模块中，利用FPGA的片上块随机存储器(Block RAM)资源，采用非倍频的流水线数字逻辑设计，避免了跨时钟域的操作，降低了系统状态机的复杂度，提高了系统的工作频率。采用国产320×256元InGaAs面阵探测器，搭载了Xilinx Artix-7系列芯片的实验平台进行实验，仿真结果表明,该方法能有效提高短波红外图像的对比度，具有占用资源少、运算速度快、成本低、可移植性高等优点，满足短波红外成像仪实时灰度拉伸处理的设计要求。

摘要:针对气象观测领域的研究与应用需要，设计并建立了一种面向气象观测的雷声数据库，其中包含闷雷28个、霹雳33个和干扰声61个，共122个样本。首先对样本进行采集、制定命名规则并做标签，再针对此数据库使用支持向量机(SVM)与组稀疏最小二乘回归(GSLSR)进行基准实验并对样本进行评价。仿真实验结果表明，雷声数据库的建立为气象领域的研究提供了应用基础和前提。

摘要:为了改善哈希算法对旋转等内容修改的鲁棒性，设计了径向Tchebichef矩耦合颜色矢量角度的鲁棒图像哈希算法。引入2D离散小波变换(DWT)，对图像的颜色矢量角度实施分解，获取对应的4个子带，将其低频系数作为结构特征。采用径向Tchebichef矩计算预处理图像的Tchebichef矩，提取全局特征。通过组合这2种特征，以形成中间哈希序列。设计加密函数，对中间哈希完成加密，得到目标哈希序列。计算初始目标与待识别图像的哈希序列之间的l₂范数距离，并将其与预设阈值作比较，完成图像内容的真伪判别。测试数据表明：相对于已有的哈希算法而言，所提算法具备更高的鲁棒性，可以对旋转、颜色与缩放等内容修改做出准确识别。

摘要:能源互联网的一个本质特征是通过先进的通信网络实现能源供给与消费间的双向互动。以光纤通信为基础的高可靠通信网络优化配置以满足多业务的服务质量(QoS)需求成为亟需解决的关键问题。从电力光纤传输网络的可靠性入手，并考虑电力通信业务的多QoS传输需求，设计一种基于复合量度的电路配置优化方法。有别于传统最短路配置算法，新方法在一次配置过程中同时规划m条可行配置方案，并且通过分析路径集的带宽、时延、丢包率、衰耗和成本等不同量度和光路全程可靠性，最终获得满足可靠性和传输QoS需求的光路配置方案，并给出优先选择序列。多电路优化配置将有效提升电力通信的可靠性，也可为未来多路流量分摊提供电路配置保证。通过某城区35~500 kV电力通信站网实例仿真计算，新配置方法能够一次获取4条同时满足业务多QoS需求的传输电路，实现主备电路保护。对电力光纤传输网络的规划和运行优化，提高电力通信网的资源调配能力和可靠性提供参考。

摘要:为提高电力系统对新能源出力的接纳能力，降低区域电网的等效负荷波动，维护系统安全性的同时，增强电动车车主响应的积极性，以区域电网系统内的等效负荷波动量最小和电动车车主经济效益最优为优化目标，建立规模化电动汽车与新能源协同调度模型，来合理安排电动汽车的充放电行为。运用最大模糊满意度法将多目标问题化为单目标问题，提出一种改进烟花算法，通过优化初始种群分布，以“双精英—锦标赛”的选择策略提升算法性能。通过算例结果对比，验证规模化电动汽车与新能源协同调度可有效平抑等效负荷波动，为电动汽车用户创造收益。改进的算法降低了计算开销，求解精确度更高。