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随着人工智能技术的迅速发展和在军事领域的逐步应用,智能雷达和智能雷达技术已经引起国内外广泛关注。加强智能雷达及其关键技术研究,既是雷达技术发展的需要,更是提高雷达作战能力的关键。1、引言传统雷达主要按照预先设计设定的工作模式工作,基本不具备随目标和环境变化而自动改变工作模式的能力,对目标和环境的适应能力不足。虽然自适应信号处理技术在提升雷达反杂波、抗干扰等性能等方面得到了广泛应用,但由于自适应信号处理要求被处理的信号满足平稳特性的理想条件才能获得满意的性能,因此实际作战环境下特别是复杂战场条件下自适应信号处理的作用也很有限。为满足当前特别是未来作战需求,雷达体制和技术必须进一步创新发展以不断提升雷达的探测能力,才能适应日益复杂的作战环境。信息化作战条件下战场环境复杂多变,要求雷达必须能够根据作战任务要求和实际作战环境“智能”地改变雷达工作模式、工作参数,自主地选择对抗策略等。要做到这一切,必须在现有雷达设计基础上为雷达增加“智能”功能,使雷达实现“智能化”。现代雷达技术和人工智能技术的迅速发展和深度融合将为“智能化”雷达即智能雷达的发展提供有力的技术支撑。2、智能雷达基本概念(1)人工智能技术到目前为止,关于“智能”的定义和本质仍是科学界正在努力探索研究尚未完全解决的问题。从工程技术角度看,可以将智能理解为“获取存储知识并运用知识解决问题的能力”。其基本特征是:具有感知能力;具有记...
发布时间: 2018 - 10 - 17
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天线系统是由发射天线和接收天线组成的系统。前者是将导行波模式的射频电流或电磁波变换成扩散波模式的空间电磁波的传输模式转换器;后者是其逆变换的传输模式转换器。 作为导行波一扩散波模式转换用的称发射天线,作为扩散波一导行波模式转换用的称接收天线I除发射天线的功率承载能力和电压承受能力远大于接收天线外,两者均可掉换使用,且天线基本特性参数不变,称此为互易定理。天线另一重要作用是对电磁波能量的集中,即在作发射天线时向发射方向集中能量,同时减少其他方向的能量;作接收天线时,则可从接收方向的来波中截获更多能量,而对其他方向的来波则以相位抵消方式减少输入能量。此即天线的方向性。与无方向性天线相比,能量集中的增大倍数称为天线的增益。天线方向性的延伸涵义是非通信方向的负增益(衰减),可用以描述天线的另一相关性能指标,即发射天线的旁瓣(干扰)辐射抑制度或接收天线的非通信方向的来波干扰抑制度。 一、移动通信天线系统的定义 天线系统的定义与范围 在移动通信系统中,通信天线是通信设备电路信号与空间辐射电磁波的转换器。本文主要分析移动通信系统中通信天馈线系统的部分,主要包括基站/室分天线、相关的馈电电缆和其他射频器件及相关安装服务。 二、基站天线的性能参数描述 通用电气指标 1、工作频段(Frequency Range) 工作频段...
发布时间: 2018 - 10 - 17
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2018年4月2日,经北京航天飞行控制中心精确计算和监测分析,天宫一号于当日8时15分左右再入大气层,落区位于南太平洋中部海域,最终用绚烂的身姿实现了完美的告别。 2011年9月29日21时16分03秒在酒泉卫星发射中心发射,从这个时刻开始,天空上有了属于中国的目标飞行器和空间实验室。之所以取名为“天宫”,主要是为了迎合中国传统神话中对未知太空的孜孜追求,古人将“天宫”视为最神圣的神碉之地。 天宫一号的主要任务是:与神舟八号共同完成空间交会对接任务;保障航天员在轨短期驻留期间的生活和工作,保证航天员安全;开展空间应用(包括空间环境和空间物理探测等)、空间科学实验、航天医学实验和空间站技术实验;初步建立短期载人、长期无人独立可靠运行的空间实验平台,为建造空间站积累经验。 当然,完成这些任务的前提是要有“通天神通”,那天宫一号是如何具有这些本领的呢?这一切源于它内部的两个功能舱:资源舱和实验舱。资源舱: 资源舱的主要任务是为天宫一号的飞行提供能源保障,并控制飞行姿态。天宫一号的电源分系统的所有设备(太阳能电池翼)都在资源舱内,并包括了为飞行器提供能量的燃料。天宫一号的导航与制导系统中6个控制力矩陀螺也在资源舱内。导航与制导系统的用途是在天宫一号与追踪飞行器进行对接之际负责寻找目标,而控制力矩陀螺则会对天宫一号进行精确的姿态控制。实验舱: ...
发布时间: 2018 - 10 - 17
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1、引言随着移动通信的不断发展,移动通信天线也经历了从单极化天线、双极化天线到智能天线、MIMO天线乃至大规模阵列天线的发展历程。中国移动经过4G大发展后,目前拥有大约150万个基站,在网天馈质量参差不齐。天线作为移动通信网络的感知器官在网络中的地位越来越复杂,并且越来越重要。虽然天线的投资占比较小(仅占基站投资的3%左右),但是网络故障的40%以上是由天馈系统引起的。天馈系统质量下降会导致覆盖性能变差,或者造成干扰问题,而且天线作为一种复杂的无源产品,其在网络中很难监测,天馈系统问题的表现多种多样,如:天线在网使用两三年后,网络覆盖性能明显下降,互调干扰越来越严重;下暴雨时驻波比告警;刮大风时驻波比告警;同一厂家同一型号的天线用在同一网络性能却大不相同等等。这些现象,表明供货厂家的产品可靠性不高,质量存在隐患,达不到产品寿命指标要求。如何判断呢? 这就和天线的一致性、稳定性和可靠性相关。 2、天线的可靠性通常,产品的可靠性是指元件、产品、系统在一定时间内、在一定条件下无故障地执行指定功能的能力或可能性。可通过可靠度、失效率、平均无故障间隔等来评价产品的可靠性。环境可靠性是指:产品在规定的条件下、在规定的时间内完成规定的功能的能力。产品在设计、应用过程中,不断经受自身及外界气候环境及机械环境的影响,而仍需要能够正常工作,这就需要用试验设备对其进行验证。可靠性包含了耐久性、...
发布时间: 2018 - 10 - 17
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共形阵天线是和物体外形保持一致的天线阵,将天线阵面与载体外形“共形”,增强了适应性,相对于平面阵天线有很大的优势。在现代无线通信系统中,共形阵天线由于能够与飞机、导弹以及卫星等高速运行的载体平台表面相共形,且并不破坏载体的外形结构及空气动力学等特性,成为天线领域的一个研究热点,是新世纪相控阵雷达发展的一个重要方向。其中,柔性共形阵天线(后面重点介绍)是更先进的一种共形阵天线技术,不仅可以和任意曲面共形,能够随着外形变化进行动态调整适应而且对于飞行器因气动、冷热等引起的振动和外形变化具有更好的适应性。目前中国、美国、日本都在进行相关研究,中国已经研制成功采用圆柱阵的相控阵雷达和直升机共形天线。共形阵天线技术发展历史共形阵的研究实际上很早就开始了,上世纪30年代雷达刚刚出现的时候,科学家就开始对圆环阵、圆锥阵等特别形状天线进行研究,它们被视为共形阵的基础和突破口。上世纪80年代以后,随着信息革命的爆发,微电子技术迅速发展,一系列新器件、工艺的出现,为共形阵的运用打下了坚实的基础,目前共形阵已经开始部分实用,共形相控阵天线已经运用到各种雷达,如地面、舰载、机载探测雷达,电子 战系统、通信系统等,运用领域也越来越广泛。 共形阵天线技术特点传统的相控阵雷达天线一般采用线阵或者平面阵,它的优点就是结构比较简单,技术处理比较容易,各方面理论比较成熟,因此费用、成本等较低,是目前相控阵雷...
发布时间: 2018 - 10 - 17
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稍微注意一下就会发现,周围的天线塔都很高,或者干脆就在当地的高楼上放一个信号塔。以前一直都不知道为什么要这么做,只认为是理所当然。不过最近学习通信原理后,才明白天线塔要比较高的原因。视距传播了解下视距传播(line-of-sight propagation,LOS propagation)是指利用超短波、微波作地面通信和广播时,其空间波在所能直达的两点间的传播。其距离同在地面上人的视线能及的距离相仿,一般不超过50km。频率较高(2MHz~30MHz)的电磁波称为高频电磁波,可以穿透最低的大气电离层,但是会被高层的电离层反射回地面,地面会再将电磁波反射回大气,从而产生天波传播的方式。而频率高于30MHz的电磁波会直接穿透电离层,我们手机的信号属于超短波,频率远远高于30MHz 因此手机信号的传播方式属于视距传播。设天线高度均等于h,地球半径R为6370km,由勾股定理可知:d2+R2=(h+R)2则D为两天线距离,则有D2=(2d)2=8Rh将R的数值带入上式可得式中:D为收发天线距离(km)进一步解释塔高的原因一般收发天线距离为20km~50km,之所以取这个距离,是考虑了很多因素的,比如塔太高成本高、距离太远功率大电费高等等。而想要视距传输的距离D为50km,由上面推导的公式可以得知,天线的架设高度h为50m。因此,天线塔总是高高的。(手动点头)知识延伸从上文我们知道...
发布时间: 2018 - 10 - 17
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有“中东硅谷”之称的以色列高科技发达,其芯片产业和半导体技术尤其令人瞩目,每年创造的出口额占以色列总出口额的20%以上。眼下,以色列正在研发体型更小、速度比传统芯片快100倍的超级芯片,前景令人充满期待。 据报道,以色列希伯来大学物理学家乌利埃尔?利维及其研究团队一直致力于研发一种全新的芯片技术,经过3年多的不懈努力,研究工作日前终于有了结果。他们利用“金属—氧化物—氮化物—氧化物—硅”结构(MONOS),开发了一种新型集成光子回路制备技术,据此可以在微芯片上使用闪存技术,有望使个头儿更小、运行速度更快的光子芯片成为现实,其运算频率甚至可以达到太赫兹量级,从而将使计算机及相关光学通信设备的运行速度提高100倍。 所谓太赫兹(THz)是频率单位之一。太赫兹波包含频率为0.1THz—10THz的电磁波,是位于微波和红外光波段之间的一段电磁频谱。相比于太赫兹波段两侧的红外和微波技术的发展,人们对太赫兹波段的认识较为有限,形成了所谓的太赫兹鸿沟。太赫兹波具有穿透性,能量比X射线少,因此不会对人体组织和DNA造成损坏。近年来,太赫兹技术成为备受关注的科技交叉前沿领域,在微芯片领域也颇有潜力。 一般来说,光通信囊括了所有运用光作为信息载体并通过光缆进行传输的技术。譬如互联网、电子邮件、短信、电话、云和数据中心等,均属光通信的范畴。光通信速度极快,然而在微芯片中,光...
发布时间: 2018 - 10 - 17
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日前,中国电科在首届数字中国建设峰会上发布了系列化国产太赫兹成像芯片。一枚米粒大小的太赫兹芯片,在人体安检仪中发挥出巨大功能。它可以探测出人体自身辐射的微弱太赫兹波,并通过仪器内部算法,对检测到的信号进行分析,即可对人体进行成像,帮助安检人员迅速排查人体险携的危险品,同时又不会对被检测人员造成任何辐射危害。中国电科自主研制的应用于无损安检成像的太赫兹芯片,为国内首创性成果,在本次数字中国建设峰会上首次发布,它的问世为我国日益严峻的安防问题提供了一个有效的解决途径。由于人体自身辐射的太赫兹波信号极其微弱,因此要求太赫兹芯片具备超高灵敏度、超低噪声以及超宽频带特性,才能将人体辐射的微弱信号检测出来,从而达到成像的目的。中国电科13所自主研发的太赫兹被动式成像芯片主要包括低噪声放大器芯片以及检波器芯片。首先低噪声放大器芯片会将人体辐射的微弱信号进行放大,然后检波器芯片将这些杂乱无章的微波信号整流为容易分析的直流信号,再通过安检仪内部算法进行数据处理及成像。以往,安检仪中的核心成像芯片技术一直被国外控制,现如今我们展出的芯片,无论从材料生长、工艺制造、仿真建模再到电路设计等各个关键的技术环节都做到了独立研发、自主可控。利用这些芯片研发的太赫兹探测器模块无论从价格上还是性能上都优于国外同类产品,替代进口,显著提升我国太赫兹人体安检设备水平。太赫兹安检成像芯片解决了国内安检仪的技术瓶颈,是国内...
发布时间: 2018 - 10 - 17
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智能手机是当今世界上使用最广泛、最通用的电子设备之一,在过去的十年里已经获得了巨大的普及,现在已经成为数字世界的主要沟通媒介。在某些情况下,特别是在发展中国家,智能手机可能是用户唯一具有计算功能的设备。就在10年前,上市的智能手机还不足400万部。与之形成对比的是,IHS Markit预计自2017年起,全球智能手机每年的出货量将超过15亿部。如今市场上用户更关注的功能,如屏幕、相机、内存、处理器和软件等。然而,RFFE射频前端(射频收发器与天线之间的器件)的功能通常会被忽略,而它的功能实际上正是智能手机具有移动性的关键。射频性能可以成为极佳移动宽带体验的推动者,或者成为一个阻碍者。 自从广泛采用LTE技术以来,射频前端(RFFE)一直在支持越来越多的频段和空中接口制式,同时克服了智能手机设计中其他部分造成的尺寸和成本限制。从2G到3G技术的转变导致了RFFE的复杂性呈几何级数式增长;从3G到4G的转变,更使得RFFE的复杂性呈指数式增长,除了增加频段,还增加了4x4 MIMO的天线架构和载波聚合。与此同时,在竞争日益激烈的环境中,OEM厂商可能会把重点放在前面提到的拍照等功能上,而当这些功能比以往任何时候都更受关注的时候,OEM厂商对射频前端的兴趣反而可能会更小。根据IHS Markit无线半导体竞争研究报告的数据显示,移动手机射频前端器件市场的规模已从2010年的43...
发布时间: 2018 - 10 - 17
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