摘要:为解决太赫兹频段紧凑型多波束天线结构复杂且制备难度大的问题，提出两种工作于355 GHz频段的太赫兹龙勃透镜天线和部分麦克斯韦鱼眼(PMFE)透镜天线。两种天线均采用周期性金属钉床结构实现梯度折射率表面波透镜，最小特征结构尺寸达60 μm。为调控天线非扫描面波束辐射方向，在两种表面波透镜边缘均加载环形波纹结构；此外，将馈电波导阵列与表面波透镜一体设计，保证天线结构一体性，并采用高精确度(10 μm)3D打印技术一体加工，结合磁控溅射技术完成两种天线表面金属化，实现太赫兹表面波透镜天线低成本可靠制备。仿真结果表明，龙勃透镜天线和PMFE透镜天线在350~360 GHz频段范围内，分别实现±60°和±72°的波束扫描能力。对龙勃透镜天线进行样机加工制造与测试验证，在350~360 GHz频带范围内，表现出良好的阻抗匹配特性和多波束特性：多波束扫描范围为±60°，增益高于16 dBi，波束扫描损耗优于1.2 dB。测试结果与仿真设计结果的吻合性验证了该方案的可行性，为太赫兹多波束天线的设计实现提供了一种崭新的设计思路和技术选择。

摘要:面向未来移动网络应用场景日益增长的性能需求，太赫兹(THz)通信感知一体化(ISAC)技术以其高速率通信、高精确度感知的优势，已成为当下的研究热点。已有的研究多聚焦于THz ISAC性能分析、波形设计与系统架构，缺乏对THz ISAC信道传播特性的研究。为此，选取典型的室内实验室场景，搭建基于伪随机序列相关的时域测量系统，在140 GHz频段对室内太赫兹ISAC信道进行测量，并基于测量数据分析路径损耗等信道参数。分析结果表明，室内场景下丰富的散射体由通信信道与感知信道共享，它既可以出现在感知回波的结果中，也有助于潜在通信多径分量的出现。

摘要:多输入多输出合成孔径雷达(MIMO SAR)成像系统利用多通道获得人体多方位信息，适用于人体安检场景。但在太赫兹MIMO SAR成像系统中，由于天线元素数量众多，如何平衡回波信号模型的准确度与计算效率成为关键挑战。采用圆柱形合成孔径照射人体获得回波信号，并使用极坐标格式算法(PFA)处理这些回波信号，实现太赫兹三维人体成像。通过仿真比较2种不同回波信号模型：物理光学(PO)算法和射线追踪(RT)方法在计算完美电导体材料人体时的计算效率和成像效果。结果表明，使用图形处理器(GPU)加速的PO算法在计算效率和成像质量方面均表现出色，整个圆柱形合成孔径回波信号的计算时间小于1 h，同时成像结果能清晰重现危险物体的形状。此外PO算法在计算符合实际材料人体的回波信号时，同样展现出优异的性能。本文还探索了不同波瓣宽度的定向天线对成像效果的影响。该研究为未来成像算法的验证及优化提供了更准确且高效的回波信号模型。

摘要:随着6G网络的发展，深入研究城市环境中太赫兹信道的传播特性对于设计高效、可靠、安全的通信系统至关重要。本文通过理论分析、数值仿真和实验测量相结合的方法，系统地研究了不同类型建筑拐角(包括锐角、直角、钝角和弧形)对太赫兹信道传输及其物理层安全的影响。实验采用了太赫兹信道测量系统，在140 GHz、225 GHz和320 GHz三个频率下进行测量，并使用数值仿真和刀口衍射模型进行理论分析。研究结果揭示了拐角结构对太赫兹波传播的影响，包括衍射和反射现象，以及频率变化对这些现象的影响。该项工作为太赫兹通信系统在城市环境中的部署提供了理论指导。

摘要:随着6G技术的不断发展，太赫兹雷达、通信感知一体化逐渐成为电子信息领域的重要研究方向。可编程超表面凭借其重量轻、易共形和动态可调等优势，在太赫兹波束操控方面表现出很高的自由度，因而在通信、成像、雷达等方面具有重要的应用潜力。本文从加载半导体元件的可编程超表面设计理论出发，选取一款高频适用的GaAs变容二极管，构建了一种1 bit数字编码超表面，并对其亚太赫兹电磁响应和波束操控性能进行了表征。结果表明，该超表面阵列在W波段具有宽角度的动态波束赋形和波束扫描能力，实验结果与仿真结果吻合良好。

摘要:现有毫米波雷达目标检测主要基于串行处理平台实现，对大尺寸雷达图像处理的速度存在一定瓶颈。本文基于现场可编程门阵列(FPGA)提出一种以链式先进先出(FIFO)缓冲器为核心，融合图像提取思路的毫米波雷达目标快速检测结构。通过链式FIFO实现多帧数据对齐与并行输出，得到窗口边缘数据；根据自定义窗参数，将边缘数据分区求和并延时缓存，可实现对窗移动前后计算结果的复用，配合流水线式处理结构提高运算效率；对相邻子图像重叠区域合理划分，从大尺寸图像中提取出多个小尺寸子图像单独处理，大幅提升雷达目标检测算法的实现速度，并显著节省片上逻辑资源。基于92~94 GHz的调频连续波(FMCW)毫米波雷达对本文目标检测FPGA实现方法进行验证，对于1 000×2 000的大尺寸雷达图像可实现120 ms的快速处理，且FPGA布署算法仅消耗32个18K BRAM和6 461个LUT。

摘要:无人机自组网(UANET)可通过多跳转发增大通信范围，其中路由算法承担数据包传输路径规划的任务。针对高动态网络下，无人机定位偏差带来的定向天线波束对不准所造成的增益衰减问题，提出一种基于链路质量预测的蚁群路由算法(LQP-ACO)。该算法利用双向门控循环单元-全连接神经网络(BiGRU-FCNN)预测无人机节点之间的链路质量，然后根据预测的链路质量，利用蚁群算法寻找最优的2条路径进行业务数据传输。仿真结果表明，提出的路由算法相较于传统的Dijkstra算法，在随机路点(RWP)及随机游走(RW)移动模型下，丢包率分别降低了2.75%、4.5%。

摘要:辐射源威胁等级识别是干扰资源分配的重要依据，目前工程上常用的威胁等级判断方法，只考虑单一的方法进行指标赋权，具有较强的主观因素，得出的结果往往不具备合理性。针对以上问题，提出一种基于博弈论的主客观综合权重威胁等级识别方法。该方法利用载频、脉冲宽度、脉冲重复周期和占空比4个威胁指标建立相应的隶属度函数，利用博弈论的思想将层析分析法和熵值法的权重相结合得到综合权重；将权重与隶属度相结合得到威胁等级识别结果。本文对多环境战场的雷达辐射源参数进行了分析，结果表明，使用基于博弈论的威胁等级评判方法相比于只使用单一的评判方法能够提供更加合理的结果，达到了对多辐射源场景的良好识别。

摘要:针对架设单天线的分布式定位传感器间的同步误差，提出一种基于单一辅助源的多频率融合直接定位(DPD)算法。将传感器接收到的信号进行分段，将宽带信号的频域数据转换成若干个单频信号的集合；利用传感器接收到的单辅助源信号对同步误差矩阵进行预补偿，将其代入来自目标辐射源的接收数据中，再融合多个单频信号下的子空间正交关系，结合拉格朗日乘子法构造分离未知衰减系数的最小化代价函数；最后对目标区域划分网格，通过代价函数的峰值搜索进行辐射源的估计。仿真测试结果验证了本文算法的有效性。在给定参数条件下，与另一种基于单辅助源的直接定位算法相比，本文算法计算复杂度至少降低了86.91%，在不同的信噪比(SNR)和同步误差条件下都取得了更好的定位精确度。

摘要:孔缝耦合截面(CCS)是评估孔缝穿透效应的重要参数，使用BP神经网络预测CCS，其预测速度远高于全波分析法，且精确度优于传统公式法。本文围绕能够适用于多种单元形状孔阵CCS的预测模型展开研究，提出3种用于预测孔阵CCS的神经网络模型，包括1种单级模型和2种双级模型。以正六边形孔阵为例对比3种模型的性能，结果表明引入先验信息最多的双级模型性能最优。该模型预测正六边形孔阵CCS的均方根误差为0.017 2，决定系数为0.999 1。将该模型进行迁移，可实现对圆形孔阵和方形孔阵CCS的预测，其样本的平均相对误差为1.94%。预测结果证实了该模型的精确性、高效性和普适性。

摘要:为在电大尺寸目标降低雷达散射截面积(RCS)的优化设计过程中提升计算目标RCS的速度，采用启发式算法对电大尺寸目标进行低RCS优化设计时，使用电磁仿真软件计算过的模型结果训练一个多层全连接神经网络(FCNN)。优化过程中，当已计算的模型数量足以完成对神经网络的训练后，使用训练好的神经网络改进电磁仿真计算。利用神经网络计算速度较电磁仿真更快的特点，实现提升电大尺寸目标低RCS优化设计速度。在本文所选的电大尺寸模型和使用模拟退火法进行优化设计的条件下，采用多层全连接神经网络改进电磁仿真计算，使模型的低RCS优化设计速度有明显提升，消耗时间从超过300 h缩减到约140 h。

摘要:当前图像信息提取面临海量数据传输与信道通信能力的约束。为此，构建了多层图像信息提取系统，克服传输时间和通信容量的限制。基于信息熵理论，以图像为主的传感信息作为输入的最小信息熵，创立多层目标图像信息提取算法；结合图像特征工程，提高图像的特征提取和推断效果；利用传感器图像数据，提取图像最小体量关键信息。实验验证该算法在不丢失完整有效的信息下，对图像信息压缩比提高至10⁶，解决了以低传输量和低传输带宽完成实时可靠的远距离图像信息传输问题。

摘要:为避免专变采集终端因负载差异较大影响其运行稳定性，提出基于坐标动态转换算法的专变采集终端自适应负载均衡(ALB)算法。采用分布式采集信息方法采集专变采集终端负载信息，并通过集中迁移方法量化处理采集的负载信息；结合加权平均算法和双线内插处理专变采集终端节点残差，经坐标动态转换获取专变采集终端新坐标；依据专变采集终端坐标位置，建立各个专变采集终端节点的星型结构，结合采集负载信息，通过负载和负载转移阀值之间的关系，判断专变采集终端节点负载是否均衡。负载不均衡时，需结合识别重载节点和基于二叉树的备用节点表，将重载节点的负载转移至备用节点，实现专变采集终端自适应负载均衡。实验结果表明：该算法可有效缓解重载节点的压力，使专变采集终端负载达到均衡状态，且坐标转换误差值较小；能有效降低专变采集终端负载均衡的响应时间，增强吞吐量并提升负载均衡度，负载均衡效果较好。

摘要:无论是配电网路线结构设计还是网点布置中，均存在电能损耗率较大的问题。为降低配电网的电能损耗并持续提升电能质量，提出基于自动电压控制(AVC)技术的配电网群控型台区功率主动调节方法。以配电网线路运行的等效负载为基础，对配电网群控型台区不平衡功率分量进行定义；按照负序分量和正序分量进行划分，选择动态指令对应运行模式，在不同的微分增益条件下确定配电网群控型台区功率调节函数；根据调节函数以及不同参数的所属范围，基于AVC技术确定调节模式，对配电网群控型台区不平衡功率进行主动调节。以配电网中的多个公用台区作为测试对象，通过调节各组台区的无功补偿容量，补偿容量最大可达580 kVA。实验结果表明该方法可实现功率容量的主动调节，使其满足配电网线路的运行标准，具有应用价值。

摘要:当大学生的心理压力过大时会出现严重的心理问题，需要通过有效的方式对其心理健康发展情况进行预测。基于此，本文对大学生心理健康发展偏差趋势预测算法进行研究。通过加权关联规则量化处理大学生心理数据，采用多边邻域矩阵表征心理数据发展趋势时序，基于自相关函数预测大学生心理发展趋势偏差，完成预测方法设计。实验结果表明：以不同的压力事件作为影响大学生心理健康发展的测试内容，分别通过平均绝对误差、均方误差、均方根误差进行预测对比，新方法能够实现最小误差下的发展趋势预测，误差值均在0.1以下。该方法能够保证对大学生心理健康发展的真实判断，具有应用价值。