近场电磁测距优化算法研究

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水声定位算法学习总结

水声定位算法学习总结

水声定位算法学习总结一、无线传感器定位技术分类目前定位技术广泛地应用到各个领域,而且出现了很多定位算法,常用的定位方法有:到达角(Angel of Arrival,AOA)定位、到达时间(Time of Arrival,TOA)定位、到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)定位以及AOA/TOA、AOA/TDOA等混合定位的方法。

选择哪种定位方法要根据定位精度、硬件条件等因素来确定,但是最终目的是要用优化的方法得到满意的定位精度。

在没有时间同步信号时,往往采用TDOA定位方法,TDOA定位法可消除对移动台时间基准的依赖性,因而可以降低成本并仍然保证较高的定位精度,但是需要有较好的延时估计方法,才能保证较高的时延估计精度。

(1)基于测距的定位技术基于测距的定位方法依靠测量相邻节点之间的距离或者方向信息。

现在有很多成熟的算法被用于基于测距的定位。

例如TOA算法通过信号传播时间获取距离,TDOA算法利用接收从多个节点发出信号的时间差估测位置,而AOA算法则通过为每个节点设置天线阵列来测量节点间的相对方向角度值。

(2)无需测距的定位技术无需测距的定位方法不要求距离信息,只依靠有关待定位传感器与种子节点之间连通性的测量数据。

这种定位方法对硬件要求低,但是测量的准确度容易被节点的密度和网络条件所影响,因此不能被对精度要求高的基于WSN的应用采用。

二、三边定位和多变定位(1)信号强度(RSS,Received Signal Strength)通过信号在传播中的衰减来估计节点之间的距离,无线信道的数学模型PLd=PLd0-10nlogdd0-Xσ。

尽管这种方法易于实施,但却面临很多挑战。

首先信道由于受到信道噪声、多径衰减(Multi-path Fading)和非视距阻挡(Non-of- Sight Blockage)的影响[1],具有时变特性,严重偏离上诉模型;其次衰减率会随外界环境的不同而发生相应改变。

电大尺寸目标近场测量中的近远场变换技术研究

电大尺寸目标近场测量中的近远场变换技术研究

中图分类号TM15 论文编号1028704 13-S015 学科分类号080904硕士学位论文电大尺寸目标近场测量中的近远场变换技术研究研究生姓名黄春华学科、专业电磁场与微波技术研究方向计算电磁学指导教师牛臻弋副教授南京航空航天大学研究生院电子信息工程学院二О一二年十二月Nanjing University of Aeronautics and AstronauticsThe Graduate SchoolCollege of Electronic and Information EngineeringInvestigation on Near-field to Far-fieldTransformation method for Near-field Measurements of Electrically Large ObjectsA Thesis inElectronics Science and TechnologybyHuang ChunhuaAdvised byAssociate ProfessorNiu ZhenyiSubmitted in Partial Fulfillmentof the Requirementsfor the Degree ofMaster of EngineeringDecember, 2012承诺书本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师指导下,独立进行研究工作所取得的成果。

尽我所知,除文中已经注明引用的内容外,本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。

对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅,可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。

(保密的学位论文在解密后适用本承诺书)作者签名:日期:南京航空航天大学硕士学位论文摘要在大型天线系统的方向图测量以及飞机、卫星、舰船等大型目标的电磁散射特性测量中,由于采用传统的远场测量需要满足远场条件,因此对于实验条件有着近乎苛刻的要求。

多频连续被雷达两种测距算法研究

多频连续被雷达两种测距算法研究

多频连续被雷达两种测距算法研究雷达是一种常用的测距工具,可通过测量电磁波的往返时间来确定目标的位置和距离。

多频连续测距算法可以提供更精确和可靠的测距结果,因为它可以使用多个频率来进行测量和校正。

本文将介绍两种常用的多频连续测距算法。

第一种算法是多频连续波测距算法。

在这种算法中,雷达系统会以多个连续频率发送电磁波,并接收到目标反射波的相位偏移。

通过测量不同频率下的相位差异,可以通过多次观测和比较,计算出目标的距离。

这种算法的优点是可以提供非常高的测距精度,且不受目标及复杂环境的影响。

然而,由于需要连续发送和接收多个频率的电磁波,这种算法的实时性较差。

第二种算法是多频连续波相移测距算法。

在这种算法中,雷达系统会以多个连续频率发送电磁波,并接收到目标反射波的相位信息。

通过测量不同频率下的相位变化,可以计算出目标的距离。

与多频连续波测距算法相比,相移测距算法具有更高的实时性和抗干扰能力。

这是因为相位信息可以通过FFT快速变换等技术进行处理,并快速计算出目标的距离。

相位信息的测量也使得该算法能够在目标周围有强反射信号的情况下进行更准确的测距。

无论是多频连续波测距算法还是多频连续波相移测距算法,其主要挑战是相位测量的准确性和稳定性。

相位测量的误差会导致测距精度的下降,因此需要采用精确的相位校正方法。

此外,由于目标的反射特性和环境条件的变化,也会导致测距结果的不稳定性。

因此,算法的设计和参数的选择非常重要,以确保测距结果的精确性和稳定性。

综上所述,多频连续波测距算法和多频连续波相移测距算法是两种常用的雷达测距算法。

它们可以提供更精确和可靠的测距结果,并具有不同的优势和适用场景。

未来的研究可以进一步改进算法的精确性、实时性和抗干扰能力,以满足不同应用场景的需求。

提高近程运动目标实时测距性能的方法研究

提高近程运动目标实时测距性能的方法研究

提高近程运动目标实时测距性能的方法研究韩万鹏;蒙文;李云霞;李大为【摘要】为了提高机场泊位引导系统中激光测距的精度和频率,对测距方法、脉冲展宽的影响、系统接收信噪比、接收带宽、阈值设定方法等几个方面进行了研究.通过改进自触发脉冲飞行时间激光测距法,提高发射信号峰值功率,采用合适滤波器、减小接收系统带宽、设置自适应阈值等手段有效提高了测距系统对近程运动目标的测距性能.采用半实物仿真手段进行动态测距实验,结果表明,测距机的动态测量精度小于2cm,满足泊位系统测距性能的要求.%In order to improve laser ranging accuracy and-frequency of docking guidance system, several aspects were researched on the methods of distance measurement, the influence of the pulse spreading, the received SNR, the receiver bandwidth and the methods of threshold setting. The ranging performance of short-range moving targets was improved by improving the self-triggering pulsedtime-of-flight laser ranging method, increasing the peak power of radio signal, using the appropriate filter, reducing the bandwidth of the receiving system and setting the adaptive threshold. Finally, the semi-physical simulation experiment was adopted to test the system's ranging performance, and the results show that the dynamic ranging accuracy is less than 2cm which meets the design requirement of docking guidance system.【期刊名称】《应用光学》【年(卷),期】2012(033)002【总页数】6页(P415-420)【关键词】激光测距;信噪比;自适应阈值;半实物仿真【作者】韩万鹏;蒙文;李云霞;李大为【作者单位】空军工程大学电讯工程学院,陕西西安710077;空军工程大学电讯工程学院,陕西西安710077;空军工程大学电讯工程学院,陕西西安710077;空军工程大学电讯工程学院,陕西西安710077【正文语种】中文【中图分类】TN249引言在机场泊位引导系统的实际应用中,测距单元要实时提供飞机表面与泊位系统之间高精度的深度信息,并与振镜扫描单元获得的方位角一起构成扫描点的三维坐标,以便泊位系统能够通过飞机表面轮廓的“点云”信息快速准确地识别飞机机型。

《2024年复杂电磁环境中辐射近场预测算法研究》范文

《2024年复杂电磁环境中辐射近场预测算法研究》范文

《复杂电磁环境中辐射近场预测算法研究》篇一一、引言随着电磁技术的飞速发展,复杂电磁环境中的辐射近场预测成为了电磁场工程中的重要课题。

对于许多电子设备和系统,如雷达、通信、医疗设备等,辐射近场的准确预测至关重要。

这不仅关乎设备的性能,也关系到其安全性和可靠性。

然而,由于电磁环境的复杂性,辐射近场的预测变得极具挑战性。

本文将探讨在复杂电磁环境中如何通过算法进行辐射近场的预测。

二、复杂电磁环境的特点与挑战复杂电磁环境主要包括多个因素,如多源电磁波的叠加、多种材料的交互、多频率电磁波的混合等。

在这样的环境中,精确预测辐射近场是一项具有挑战性的任务。

挑战主要来自以下几个方面:1. 多源电磁波的叠加:多个不同来源的电磁波在空间中相互叠加,使得电磁场的分布变得复杂。

2. 多种材料的交互:不同材料对电磁波的吸收、反射和折射等效应不同,这增加了预测的难度。

3. 多频率电磁波的混合:不同频率的电磁波在传播过程中会相互影响,这也会影响辐射近场的分布。

三、辐射近场预测算法的研究现状目前,针对辐射近场预测的算法主要包括两大类:物理模型法和统计模型法。

物理模型法主要是基于电磁场理论进行建模和计算,其优点是物理意义明确,但计算复杂且对模型的要求较高。

统计模型法则主要是通过大量的数据训练得到预测模型,其优点是计算效率高,但需要大量的训练数据。

四、复杂电磁环境中辐射近场预测算法的研究方法针对复杂电磁环境的特殊性,本文提出了一种结合物理模型法和统计模型法的混合算法。

该算法首先利用物理模型法进行初步的预测,然后通过统计模型法对初步结果进行优化。

具体步骤如下:1. 物理模型法建模:根据电磁场理论,建立包含多源电磁波叠加、多种材料交互、多频率混合等因素的物理模型。

2. 初步预测:利用物理模型进行初步的辐射近场预测。

3. 数据收集与处理:通过实验或仿真收集大量的数据,包括不同条件下的辐射近场数据和对应的物理模型参数。

4. 统计模型法优化:利用收集到的数据训练统计模型,对物理模型的初步预测结果进行优化。

电磁场近场测试技术研究共3篇

电磁场近场测试技术研究共3篇

电磁场近场测试技术研究共3篇电磁场近场测试技术研究1电磁场近场测试技术研究随着电子信息技术的迅速发展,电磁场研究的重要性不断凸显。

特别是在电子设备、电磁兼容性分析等领域,电磁场的测试技术和测试设备日益成为研究热点。

随着国内外电磁场测试技术的不断发展和应用,电磁场近场测试技术也在逐步成熟。

本文将探讨现有电磁场近场测试技术的研究进展,以及可能的未来发展方向。

一、电磁场技术基础电磁场是由电荷或电流产生的一种物理场。

在空间中,电磁场的性质与时间、位置变化有关。

电磁波是一种特殊的电磁场,是由变化的电场和磁场沿着空间中的传播方向相互耦合而成的。

电磁场测试技术主要是为了测量电磁场的分布、强度等参数,了解和掌握电磁场的运动规律和特性。

二、电磁场测试技术电磁场测试技术主要分为远场测试技术和近场测试技术。

远场测试技术即在电磁场的发射源较远的位置进行的测试,一般采用辐射场测试技术。

这种测试方式量大面广,能很好地掌握电磁场的辐射特性,能够获得远场辐射特性参数,如辐射功率、辐射方向及辐射电场强度等。

但远离发射源依次测试,费时费力,将造成不必要的浪费。

近场测试技术是在近场区进行测试,一般采用探针法进行,测试其靠近发射源的区域内电磁场的分布、强度等参数命名。

这种测试方法快捷、精确,且对于揭示电磁场内部的各种特性有很好的效果,是一种有效的电磁场测试方式。

三、电磁场近场测试技术电磁场近场测试技术是近年来电磁场测试研究的热点之一。

它是指在电磁场发射源附近的近场区域内进行测试。

与传统的辐射场测试技术相比,近场测试技术具有以下优点:1、节约时间和成本:近场测试技术可直接在距离发射源较近的区域内测量,大大节省了传统辐射场测试方式需要长时间消耗的时间和成本。

2、有效更正误差:传统的远场测试技术中,由于在远离发射源时,电磁波的干涉和衍射等效应会引起误差,而电磁场近场测试技术可更精准地获得电磁场的分布和强度特性,不会受到这些干扰。

3、适用性广泛:电磁场近场测试技术可以适用于各种区域内的电磁场测量,包括二维面、三维空间以及复杂物体表面等。

UWB简介及其定位方法

UWB简介及其定位方法

UWB简介及其定位方法1前言本文阐述有关UWB的简介及其定位的方案,定位方法介绍了TOA、AOA/DOA、TDOA、RSSI这几种定位方法。

2概述随着现在无线技术的发展,无线室内定位技术也得到了飞速的发展,现在常用的室内无线定位技术就有很多种,包括了基于WiFi的定位、蓝牙定位、小基站定位、LED可见光定位、超宽带定位、RFID、惯性导航、地磁定位、伪卫星等多种室内定位技术。

其中的超宽带定位技术是一种特别适合于应用在室内的定位技术,超宽带定位技术具有定位精度高(1~15cm)、抗干扰能力强、分辨率高、低功耗等优点。

表1 各种无线定位技术的对比超宽带(UWB)技术在军用和民用场景都有很多应用,并且具有光明的前景。

UWB技术的应用场景大致可以分为三个方面,分别是通信、雷达和定位,UWB技术科应用于智能家庭、无线网络、战术组网电台、探地雷达、车辆避撞雷达以及军用民用需要精确定位的系统中。

目前,市场是已经出现了基于UWB达到室内定位装置。

例如:英国的Ubisense公司推出了将TDOA和AOA相结合的室内定位系统,测距范围达到50-100m,精度可达15cm。

美国的Zebra公司推出了Dart UWB系统,该系统建立在Sapphire DART核心功能之上,能够快速、准确的进行定位,精度达到30cm,测距范围达到100m。

根据是否需要测量距离,无线定位方法分成测距定位和非测距定位两类。

从测距方法来看,以RSSI为主,也有使用TOA、TDOA、AOA/DOA以及多种测距手段联合的系统。

3UWB技术3.1UWB国内研究现状我国对于UWB技术的研究相对较。

2001年,第一次将超宽带技作为无线通信的共性技术与创新技术的研究内容列入国家终点研究课题,才开始对UWB技术进行研究。

在国家科研项目的支持和鼓励下,我国的不少高校在UWB技术上取得了积极的进展,对UWB天线的设计、UWB信号的发送、UWB定位算法以及多种定位方式融合进行了研究。

辐射电磁干扰近场测试校准算法研究

辐射电磁干扰近场测试校准算法研究
EMI n a —il e tmeho n i d o a it d it re e c o r e ae d sg e e rfed ts t d a d a k n fr da e n ef r n e s u c r e in d.Fo hel w c ur c fr d ae I rt o a c a yo a i td EM
t n a c r c s v rf d b n e p r n .T e e p rme tr s l s o h tte n a - ed ts e u tc n b o sse t i c u a y i ei e y a x e i o i me t h x e i n e u t h wst a h e rf l e tr s l a e c n i n i t
3m 法 暗 室 测 试结 果 基 本 吻 合 , 证 了 该校 准方 法 的有 效 性 . 验
[ 关键词] 辐射E I精度, M, 方差, 校准, aa m tb l [ 中图分 类号]T 5 [ M1 文献标志码]A [ 文章编号 ]6 219 (0 1 0 - 0 - 17 —22 2 1 )30 60 0 4
Ke r y wo ds:r d ae a it d EM I c u a y,v ra c ,a c r c a in e,c lbrto ai ain,m alb ta
wi c a e s e u tatrc ir t n n r v s t a h ai r t n meh d i e fc ie t 3 m h mb rt tr s l f a b ai ,a d p o e h t e c l ai t o s f t . h e e l o t b o e v
The Re e r h o Ra a e e t o a n tc I e f r nc s a c n di t d El c r m g e i nt r e e e Ne r Fi l s lb a i n Al o ihm a ・ ed Te t Ca i r to g r t

调频连续波太赫兹雷达近程测距精度提高算法

调频连续波太赫兹雷达近程测距精度提高算法

调频连续波太赫兹雷达近程测距精度提高算法张晨;史再峰;郭炜;庞科;姚素英【摘要】太赫兹雷达的波长短且带宽大,与微波、毫米波相比,易于实现很高的测距精度.采用调频连续波雷达测距,在差频信号进行频谱分析过程中,频谱泄露和栅栏效应影响其测距精度.该算法通过调整采样参数实现整周期采样,减少频谱泄露,通过峰值谱线和相邻谱线构成的梯度法估计频谱峰值中心频率,减小离散频谱间隔造成的误差,通过两步的校正提高测距精度.实验结果表明:该算法的测量精度误差与传统频率估计法相比有所降低,与直接采用FFT的方法平均提高了58.5%.【期刊名称】《传感器与微系统》【年(卷),期】2016(035)009【总页数】4页(P141-143,151)【关键词】太赫兹雷达;测距精度;频谱分析;整周期采样;梯度法【作者】张晨;史再峰;郭炜;庞科;姚素英【作者单位】天津大学电子信息工程学院,天津300072;天津大学电子信息工程学院,天津300072;天津大学计算机科学与技术学院,天津300072;天津大学计算机科学与技术学院,天津300072;天津大学电子信息工程学院,天津300072【正文语种】中文【中图分类】TN98近年来,随着太赫兹技术的发展,太赫兹雷达的研究已经广泛开展。

太赫兹波是指频率范围为0.1~10 THz的电磁波,与微波、毫米波相比,其波长短且带宽大,应用于雷达方面具有高距离分辨率,无盲区、低截获率及强抗干扰能力等众多优势[1]。

由于太赫兹雷达的频率较高,采用调频连续波(frequency modulated continuous wave,FMCW)雷达体制,将高频的发射和回波信号转换成低频的差频信号,便于信号处理。

在信号处理中采用快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)的方法分析差频信号频谱,存在着频谱泄露和栅栏效应,影响其频率估计精度。

比值法是利用峰值谱线和相邻谱线的比例关系估计频率,但在噪声环境下频率估计精度不高[2]。

提高FMCW雷达测距精度的算法研究

提高FMCW雷达测距精度的算法研究
号可如下表 示…。
∞ f %+ t (= k )
内, 包络 的主瓣宽度 为 一 2-r 。 值 越 大 时, 瓣 宽 T/ - 当 主 度越 宽; 的值 越大时, 当T 主瓣宽度越 窄, 谱线越密。 为了精确测量复包络 曲线最大值 的位置,增加采样点数和
算量 的大量增加, 从而影响F C 雷达 系统的实时性。 MW 本文 提出
关键 词: 大值谱 线; 度 ; 极 精 算法
1 引言
本文主要研究 F C 雷达测距系统 中的测距精度 问题, MW 而这一 问题是所有采 用 F C 体制的测距 系统所共 有 的, MW 为 此本 文从雷达 系统的特性 要求 出发 , 主要讨论了F C 雷达 的 MW
由此可推算出发射信号的瞬 时相位表达式为:
精度 则受到扫频带宽的限制 。 因此 提高 目 标频谱 的分 辨率已成
Байду номын сангаас
对其差 频信号进行 时域分析 得出差频信号 的相位 相对于
且线性 调制周期内分为两种 区域 。 则区内的 规 为国内外研 究的热点, 多学 者研 究了利用小波 变换提高 目标 时间是连 续的, 许 差频信号相位 为相对 于时间的线性 函数 , 而不规则区内则是平 频谱 分辨率的方法 , 是小波变 换运算量大 , 但 工程 实现 比较 困 所 难。 为此 , 本文根 据雷达频谱 性质 , 出频谱 最大值估计 的算 方的关 系, 以差频信号 的瞬时谱线都是单一谱线。 提 下 面对差 频信号做 频域 分析 , 设发 射 的射 频信 号电压为 法, 在工作量增加不多的情况下大幅提高雷达测距精度。
V i d£回波信号为 j , 两个信 tn , s p sn , 号经 过混频后滤除其中的直流项和 高频

《复杂电磁环境中辐射近场预测算法研究》范文

《复杂电磁环境中辐射近场预测算法研究》范文

《复杂电磁环境中辐射近场预测算法研究》篇一一、引言在电子设备和电磁系统的工作过程中,复杂电磁环境对于设备的正常工作性能、安全性及可靠性产生了重大影响。

特别是在电磁辐射的近场区域,其复杂的电磁特性及动态变化规律对设备的精确设计和有效控制提出了更高要求。

因此,针对复杂电磁环境中辐射近场预测算法的研究显得尤为重要。

本文旨在探讨复杂电磁环境中辐射近场的预测算法,以期为相关领域的研究和应用提供理论支持。

二、复杂电磁环境概述复杂电磁环境主要指在空间中存在多种电磁波、电磁场以及电磁干扰源的复杂电磁系统。

这些电磁波和电磁场具有不同的频率、振幅、相位等特性,且在时间和空间上具有动态变化的特点。

此外,各种电磁干扰源的存在使得电磁环境的复杂性进一步增加。

在如此复杂的电磁环境中,如何准确预测辐射近场的特性成为了一个亟待解决的问题。

三、辐射近场预测算法研究现状目前,针对辐射近场预测的算法主要包括基于物理模型的预测方法和基于机器学习的预测方法。

基于物理模型的预测方法主要通过建立电磁场的物理模型,利用数学方法对电磁场的传播和分布进行预测。

然而,由于复杂电磁环境的非线性和时变性特点,使得这种方法在预测精度和效率上存在一定局限性。

基于机器学习的预测方法则通过训练大量的数据来学习电磁场的分布规律,从而实现对辐射近场的预测。

这种方法在处理复杂电磁环境中的非线性和时变性问题时具有较大优势。

四、复杂电磁环境中辐射近场预测算法研究针对复杂电磁环境中辐射近场的预测问题,本文提出了一种基于深度学习的预测算法。

该算法通过构建深度神经网络模型,对大量的电磁场数据进行学习和训练,从而实现对辐射近场的精确预测。

具体而言,该算法首先对电磁场数据进行预处理,提取出有用的特征信息;然后,利用深度神经网络对特征信息进行学习和训练,建立特征与电磁场分布之间的映射关系;最后,通过输入新的特征信息,实现对辐射近场的预测。

五、实验结果与分析为了验证本文提出的辐射近场预测算法的有效性,我们进行了大量的实验。

一种减小相控阵天线球面近场测量截断误差的方法

一种减小相控阵天线球面近场测量截断误差的方法

一种减小相控阵天线球面近场测量截断误差的方法于丁;张虎勇;陈佩玉;杨林;傅德民【期刊名称】《电波科学学报》【年(卷),期】2018(033)004【摘要】在相控阵天线球面近场测量中,有限扫描面和相控阵天线波束扫描将会引起较大的截断误差.为了解决这一问题,提出利用基于遗传算法参数优化的余弦窗函数对近场数据进行加权处理的方法来有效减小截断误差.以半波振子组成的矩形平面阵作为待测天线,对相控阵天线球面近场测量进行了计算机模拟.模拟结果表明,通过对近场数据进行加余弦窗的处理并用遗传算法对参数进行优化能够大大减小相控阵天线波束扫描时的有限扫描面截断误差,从而证实了文中所提出方法的正确性和有效性.【总页数】7页(P470-476)【作者】于丁;张虎勇;陈佩玉;杨林;傅德民【作者单位】西安电子科技大学天线与微波技术重点实验室,西安710071;西安电子科技大学天线与微波技术重点实验室,西安710071;西安电子科技大学天线与微波技术重点实验室,西安710071;西安电子科技大学天线与微波技术重点实验室,西安710071;西安电子科技大学天线与微波技术重点实验室,西安710071【正文语种】中文【中图分类】TN821+.8【相关文献】1.关于平面空穴流动的截断误差减小方法 [J], 夏健;刘超群2.减小截断误差并抑制野值的积分递归滤波方法 [J], 周连锋;于晓峰;牟志华3.近场测量相控阵天线的全息成像方法 [J], 胡鸿飞;高雪;傅德民;毛乃宏4.减小平面近场测量中多次反射误差的新方法 [J], 张福顺;焦永昌;刘其中;毛乃宏5.确定非球面最佳参考球面及非球面度的一种新方法 [J], 莫卫东;傅振堂;范琦;张孟;冯明德;张海防因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

《复杂电磁环境中辐射近场预测算法研究》范文

《复杂电磁环境中辐射近场预测算法研究》范文

《复杂电磁环境中辐射近场预测算法研究》篇一一、引言随着现代电子技术的快速发展,电磁环境变得越来越复杂。

在这样的大背景下,对电磁辐射近场的准确预测变得尤为重要。

这涉及到通信、雷达、电磁兼容性等多个领域,具有极高的实用价值。

因此,本文旨在研究复杂电磁环境中辐射近场的预测算法,为相关领域的研究和应用提供理论支持。

二、复杂电磁环境概述复杂电磁环境指的是包含多种电磁波、电磁场和电磁干扰的复杂系统。

在这个环境中,电磁波的传播、反射、散射等现象都可能对电子设备的性能产生影响。

因此,准确预测和评估电磁辐射近场是保障电子设备正常运行和性能优化的关键。

三、辐射近场预测算法研究现状目前,辐射近场预测算法主要分为两大类:基于物理模型的算法和基于机器学习的算法。

基于物理模型的算法主要通过分析电磁波的传播特性和规律,建立数学模型进行预测。

而基于机器学习的算法则通过训练大量的数据,学习电磁波的传播规律,从而进行预测。

这两种算法各有优缺点,在实际应用中需要根据具体情况选择。

四、复杂电磁环境中辐射近场预测算法研究针对复杂电磁环境的特点,本文提出了一种基于深度学习的辐射近场预测算法。

该算法通过训练大量的电磁波传播数据,学习不同频率、不同介质、不同结构下的电磁波传播规律,从而实现对辐射近场的准确预测。

首先,我们收集了大量的电磁波传播数据,包括不同频率、不同介质、不同结构下的电磁波传播实验数据和仿真数据。

然后,我们利用深度学习技术对这些数据进行训练,建立了一个能够学习电磁波传播规律的模型。

最后,我们利用该模型对不同条件下的辐射近场进行预测,并通过实验验证了算法的准确性。

五、实验结果与分析我们通过实验验证了所提出的算法在复杂电磁环境中的有效性。

实验结果表明,该算法能够准确预测不同频率、不同介质、不同结构下的辐射近场。

与传统的基于物理模型的算法相比,该算法具有更高的预测精度和更强的适应性。

此外,我们还对算法的鲁棒性进行了分析,结果表明该算法在面对复杂的电磁环境时具有较好的鲁棒性。

《2024年复杂电磁环境中辐射近场预测算法研究》范文

《2024年复杂电磁环境中辐射近场预测算法研究》范文

《复杂电磁环境中辐射近场预测算法研究》篇一一、引言随着电磁技术的飞速发展,复杂电磁环境已经成为众多领域如无线通信、雷达探测、电磁兼容等的重要研究背景。

在这样的大背景下,辐射近场预测算法的研究显得尤为重要。

本文旨在探讨复杂电磁环境中辐射近场预测算法的原理、方法和实际应用,为相关领域的科学研究和技术应用提供一定的参考和指导。

二、复杂电磁环境概述复杂电磁环境是指由多种电磁波源共同作用形成的复杂电磁波场。

这些电磁波源包括但不限于无线电通信设备、雷达系统、电子设备等。

在复杂电磁环境中,电磁波的传播、反射、散射等现象都可能对电子设备的正常运行产生干扰和影响。

因此,对复杂电磁环境中辐射近场的预测和分析具有重要的实际意义。

三、辐射近场预测算法原理辐射近场预测算法主要是基于电磁场理论,通过建立数学模型,对复杂电磁环境中辐射近场的分布和变化进行预测。

具体而言,该算法需要首先确定电磁波源的特性和位置,然后根据电磁波的传播规律和介质特性,计算并分析辐射近场的电场强度、磁场强度等参数的分布和变化情况。

此外,该算法还需要考虑多种因素如多径效应、极化效应等对辐射近场的影响。

四、辐射近场预测算法方法目前,辐射近场预测算法主要有两种方法:一是基于全波仿真方法,二是基于射线追踪方法。

全波仿真方法通过建立复杂的电磁波传播模型,对电磁波的传播过程进行精确的模拟和分析。

而射线追踪方法则是通过追踪电磁波的传播路径,计算并分析各个路径上的电场强度和磁场强度等参数。

这两种方法各有优缺点,可以根据具体的研究目的和条件选择合适的方法。

五、算法的实际应用在众多领域中,辐射近场预测算法的应用已经得到了广泛的关注和应用。

例如,在无线通信领域中,该算法可以用于预测和分析无线信号的传播特性和干扰情况,为无线通信系统的设计和优化提供重要的参考依据。

在雷达探测领域中,该算法可以用于预测和分析雷达信号的传播特性和目标探测的准确性,为雷达系统的设计和应用提供重要的支持。

基于RSSI的近场低频无线测距研究

基于RSSI的近场低频无线测距研究

基于RSSI的近场低频无线测距研究
朱金成;周文晖;高申勇
【期刊名称】《杭州电子科技大学学报》
【年(卷),期】2014(000)005
【摘要】在提出和开发一种自主跟随引导节点移动的自主跟随机器人中,引导节点实时精确测距和定位必不可少。

该文分别提出了基于RSSI近场低频的自适应信号衰减模型算法和BP神经网络估计方法。

相对于传统的信号衰减模型算法,这两种方法对无线信号能量衰减问题表征能力更强。

实验结果表明,两种方法都达到了较高的测距精度。

总体上,BP神经网络估计方法算法精度优于自适应信号衰减模型算法,其测距绝对误差可以控制在0.1 m以内,但BP神经网络估计方法对样本数量及样本分布情况要求更高。

【总页数】4页(P82-85)
【作者】朱金成;周文晖;高申勇
【作者单位】杭州电子科技大学计算机应用研究所,浙江杭州310018;杭州电子科技大学计算机应用研究所,浙江杭州310018;浙江水利水电专科学校计算机与信息工程系,浙江杭州310018
【正文语种】中文
【中图分类】TP391
【相关文献】
1.基于RSSI测距的三维无线传感网络萤火虫定位算法的研究 [J], 张立国;马鹏;金梅;范美常;刘宇浩
2.基于RSSI测距的无线网络定位算法研究 [J], 于明;陈晓群;何继爱
3.基于RSSI测距的无线火灾定位报警系统研究 [J], 施志荣
4.基于RSSI测距的无线火灾定位报警系统研究 [J], 施志荣
5.无线传感器网络中基于RSSI的测距研究 [J], 周海洋;余剑
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近场电磁测距优化算法研究
近场电磁测距(NFER,Near-Field Electromagnetic Ranging)技术根据近场电磁场相位差与通信距离之间的关系来实现测距。

利用低频信号能够更好地穿透建筑物的特点,近场电磁测距技术能够有效地减少多径干扰,同时在非视距情况下取得较高的测距精度。

但是,面对复杂多变的室内、地下环境以及不同的应用需求,现有近场电磁定位系统还存在以下问题:(1)现有近场电磁测距技术采用固定单频点信
号作为测距信号,有效测距范围被限制在发射信号半波长范围内。

为了增加测距范围,提高测距精度,需要根据应用需求调整信号频率。

(2)在低频测距信号频段范围内,噪声干扰较大,影响测距精度。

(3)当发射信号穿透介质传播时,信号传播路径、波长、相位等信息发生改变,影响测距精度。

针对以上问题,本文对近场电磁测距技术的优化方法进行了研究,主要研究内容包括:(1)基于RSSI的自适应时延估计算法。

为了能够调整测距信号频率,使近场电磁测距系统满足不同测距范围、测距精度的要求,本文将测距信号电磁场成分之间的相位差转化为电磁场成分之间的时间延迟,利用自适应时延估计
(ATDE,Adaptive Time Delay Estimation)算法来检测电磁场成分之间的时间延迟,能够在不需要先验信号频率知识的前提下,测得与定
位目标之间的距离,提高了系统的灵活性。

本文基于近场电磁波传播模型,将接收信号强度值转化为时延估计算法的初始时延,提出了基
于接收信号强度指示(RSSI,Received SignalStrength Indication)的自适应时延估计算法,提高了算法的收敛速度,并且基于最大相关
熵准则(MCC,Maximum Correntropy Criterion)对时延估计算法进行了优化,提高了低频非高斯噪声环境下的时延估计精度。

本文通过设计流水线结构,在FPGA(Field Programmable Gate Array)上对所提出的基于RSSI和MCC的时延估计算法进行了实现和室内测距实验验证。

(2)基于时延补偿的自适应噪声消除算法。

为了提高接收端的信噪比,本文提出基于时延补偿的自适应噪声消除(ANC,Adaptive Noise Cancellation)算法,通过自适应时延估计算法来量化多路参
考信号与信号中噪声之间的相关性,确定参考噪声,并根据时延估计
结果补偿参考噪声输入通道与测距信号输入通道之间变化的时延值。

本文分别基于近似椭球波函数(APSWF,Approximate Prolate Spheroidal Wave Function)和 MCC 对算法进行了优化,提高了算法的时延补偿性能和脉冲噪声环境下的降噪性能,并且基于FPGA对所
设计算法进行了实现和实验验证。

(3)面向多层介质的宽带近场电磁测距算法。

为了减小室内、地下环境中多层介质对测距精度的影响,本文将宽带技术和近场电磁测距技术相结合,设计了宽带近场电磁测距系统。

针对多层介质中的测距,本文首先基于多层介质模型,分析了宽带信号中不同频率的子载波在多层介质中的传播特性,利用宽带信号不同频率子载波的电磁场相位差、到达方向角度信息,基于最小二乘(LS,LeastSquares)准则设计了多层介质中的距离估计算法,并采
用Tikhonov正则化方法对由于误差导致的不适定问题进行了求解。

仿真实验结果表明,在已知介质层数和种类,介质厚度未知的情况下,本文所设计的宽带近场电磁测距技术能够实现在多层介质中测距,为
复杂非视距环境下的精确测距提供了可行方案。

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