检索结果-内蒙古大学图书馆

先进小卫星技术(中英文) 2025年第1期2卷 14-25页

作者：吕子瑶董涛杜艺杰天地一体化信息技术国家重点实验室北京100095 航天恒星科技有限公司北京100095 北京卫星信息工程研究所北京100095

针对30~100MHz的超短波信号探测,传统超短波天线的尺寸通常为10m量级,难以满足小卫星平台的安装要求.基于里德伯原子的量子探测技术通过原子和电场的相干耦合探测电磁信号.原子天线传感探头的尺寸不依赖于信号波长,且具有小型化的特点.... 详细信息

针对30~100MHz的超短波信号探测,传统超短波天线的尺寸通常为10m量级,难以满足小卫星平台的安装要求.基于里德伯原子的量子探测技术通过原子和电场的相干耦合探测电磁信号.原子天线传感探头的尺寸不依赖于信号波长,且具有小型化的特点.因此,有必要开展面向小卫星平台的超短波量子探测技术研究.提出了基于里德伯原子的量子探测系统,利用双光子激发方法制备了里德伯原子,并分析了三能级里德伯电磁感应透明(electromagnetically induced transparency,EIT)效应.通过引入本振射频场,研究了里德伯原子混频器及其射频光学转换原理,实现了超短波的光学量子探测.所提量子技术的原子天线传感探头尺寸为75mm,能够在30~100MHz的频率范围内进行宽带探测,最小可探测场强达到0􀆰35μV/cm.基于里德伯原子的超短波量子探测技术具有探头尺寸小(75mm)、宽频带响应(30~100MHz)的优势,整体探测系统尺寸设计为6U,能够满足小卫星平台对探测载荷小型化的需求.

关键词：量子探测小型化超宽带里德伯原子超短波

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面向线性调频干扰的空频自适应处理算法

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系统工程与电子技术 2023年第12期45卷 3772-3780页

作者：刘鹏王盾彭博北京卫星信息工程研究所北京100095 天地一体化信息技术国家重点实验室北京100095

针对卫星导航应用中线性调频(linear frequency modulated,LFM)干扰统计特征时变引起的抗干扰性能下降问题,提出了一种基于数据空时频三维特征分组的空频自适应处理(space-frequency adaptive processing,SFAP)算法。首先通过时频分析... 详细信息

针对卫星导航应用中线性调频(linear frequency modulated,LFM)干扰统计特征时变引起的抗干扰性能下降问题,提出了一种基于数据空时频三维特征分组的空频自适应处理(space-frequency adaptive processing,SFAP)算法。首先通过时频分析方法获取采样数据的时域、频域联合分布,并利用空间相关系数分析相同频率干扰在不同时间的空间相关性,然后对SFAP的采样数据进行分组,将不同时间具有相同频率和到达角参数的采样点分到相同组,最后利用分组后的数据进行协方差矩阵估计、权值计算和自适应滤波,提高了干扰特征值、增加了零陷深度、提升了抗干扰能力。仿真结果表明,所提算法可有效提升卫星导航接收机对LFM干扰的抑制能力,且对存在单个和多个LFM干扰的场景均能适用。

关键词：卫星导航抗干扰空频自适应处理线性调频干扰

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基于DQN的低轨卫星网络多目标智能路由算法

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天地一体化信息网络 2025年第1期6卷 16-23页

作者：罗宗屹金世超董涛殷杰航天恒星科技有限公司天地一体化信息技术国家重点实验室北京100095 北京卫星信息工程研究所北京100095

近年来,低轨卫星网络发展迅速,被广泛应用于全球通信、互联网接入等领域。首先,对当前低轨卫星网络发展现状与主流的低轨网络路由算法进行总结。然后,针对星上路由算法设计面临的优化目标单一、收敛速度慢以及时延和丢包率等指标优化难... 详细信息

近年来,低轨卫星网络发展迅速,被广泛应用于全球通信、互联网接入等领域。首先,对当前低轨卫星网络发展现状与主流的低轨网络路由算法进行总结。然后,针对星上路由算法设计面临的优化目标单一、收敛速度慢以及时延和丢包率等指标优化难度大等挑战,提出基于深度Q网络(DQN)的多目标智能路由算法,通过设计多目标奖励函数,实现了时延、丢包率、负载均衡多目标的性能优化。在时延方面,本算法优于最短通路优先算法;在流量分布指数和丢包率方面,本算法相较于最短通路优先算法与Dijkstra算法分别提高14%和10%以上。最后,阐述所提智能路由算法在多种应用场景中的使用方法。

关键词：低轨卫星网络路由算法深度Q网络

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一种抗脉冲干扰的调零天线波束合成方法

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华南理工大学学报（自然科学版） 2018年第8期46卷 27-32页

作者：曾浩方贝贝吉利霞赵云霄董涛重庆大学通信工程学院重庆400044 北京卫星信息工程研究所天地一体化信息技术国家重点实验室北京100095

在连续波干扰和脉冲干扰同时存在时,卫星导航接收机的调零天线如果采用经典最小均方误差(LMS)方法计算权矢量,则存在收敛速度慢、对脉冲干扰抑制能力有限的问题.为此,文中提出了一种抗脉冲干扰的调零天线波束合成方法.在对脉冲进行有效... 详细信息

在连续波干扰和脉冲干扰同时存在时,卫星导航接收机的调零天线如果采用经典最小均方误差(LMS)方法计算权矢量,则存在收敛速度慢、对脉冲干扰抑制能力有限的问题.为此,文中提出了一种抗脉冲干扰的调零天线波束合成方法.在对脉冲进行有效检测的基础上,针对脉冲存在和不存在两种情况下的不同信号特征,采用两路并行权值计算模式,最后根据脉冲信号的有无选择输出权值.理论分析和仿真结果表明,与经典LMS方法相比,文中提出的方法收敛速度更快,可以对脉冲干扰进行有效的抑制.

关键词：调零天线抗干扰波束合成收敛速度

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基于两步测量方法及其最少观测次数的任意量子纯态估计

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控制理论与应用 2017年第11期34卷 1514-1521页

作者：杨靖北丛爽陈鼎中国科学技术大学自动化系安徽合肥230027 北京卫星信息工程研究所天地一体化信息技术国家重点实验室北京100086

量子状态层析所需要的完备观测次数d^2(d=2~n)随着状态的量子位数n的增加呈指数增长,这使得对高维量子态的层析变得十分困难.本文提出一种基于两步测量的量子态估计方法,可以对任意量子纯态的估计提供最少的观测次数.本文证明:当选择泡... 详细信息

量子状态层析所需要的完备观测次数d^2(d=2~n)随着状态的量子位数n的增加呈指数增长,这使得对高维量子态的层析变得十分困难.本文提出一种基于两步测量的量子态估计方法,可以对任意量子纯态的估计提供最少的观测次数.本文证明:当选择泡利观测算符,采用本文所提出的量子态估计方法对d=2n维希尔伯特空间中的任意n量子位纯态进行重构时,如果为本征态,那么所需最少观测次数memin仅为memin=n;对于包含l(2 6 l 6 d)个非零本征值的叠加态,重构所需最少观测次数msmin满足msmin=d+2l..3,此数目远小于压缩传感理论给出的量子态重构所需测量配置数目O(rd log d),以及目前已发表论文给出的纯态唯一确定所需最少观测次数4d..5.同时给出最少观测次数对应的最优观测算符集的构建方案,并通过仿真实验对本文所提出的量子态估计方法进行验证,实验中重构保真度均达到97%以上.

关键词：量子状态估计两步测量方法压缩传感观测算符

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双量子系统最大纠缠态制备的两种控制方法

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控制理论与应用 2017年第7期34卷 965-973页

作者：商燕王海涛隋岩丛爽中国科学技术大学自动化系安徽合肥230027 北京卫星信息工程研究所天地一体化信息技术国家重点实验室北京100086

分别采用两种脉冲序列,对由两个自旋1/2粒子组成的四能级量子系统进行最大纠缠态的制备.基于部分受激拉曼绝热通道技术,设计了半反直觉脉冲序列;同时设计了基于面积控制的π脉冲控制序列.通过系统仿真实验,在参数选取对纠缠态制备性能... 详细信息

分别采用两种脉冲序列,对由两个自旋1/2粒子组成的四能级量子系统进行最大纠缠态的制备.基于部分受激拉曼绝热通道技术,设计了半反直觉脉冲序列;同时设计了基于面积控制的π脉冲控制序列.通过系统仿真实验,在参数选取对纠缠态制备性能影响分析的基础上,详细地给出了纠缠态制备中各个参数的优化过程,包括不同参数对纠缠态制备过程中系统几率影响的分析,纠缠态制备最佳参数的选取,以及制备系统最大纠缠态或贝尔(Bell)基态控制参数值的确定.

关键词：纠缠态制备半反直觉脉冲序列 π脉冲序列

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量子定位中精跟踪系统状态滤波及控制器设计

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系统工程与电子技术 2019年第3期41卷 601-610页

作者：邹紫盛丛爽尚伟伟陈鼎中国科学技术大学自动化系安徽合肥230027 北京卫星信息工程研究所天地一体化信息技术国家重点实验室北京100086

量子定位系统中精跟踪系统的跟踪精度是高精度定位的前提。针对卫星平台抖动以及工作环境噪声对量子定位系统跟踪精度的影响,建立了带有卫星平台振动信号模型以及有色噪声信号的精跟踪系统模型;设计了自适应强跟踪卡尔曼滤波器(adaptive... 详细信息

量子定位系统中精跟踪系统的跟踪精度是高精度定位的前提。针对卫星平台抖动以及工作环境噪声对量子定位系统跟踪精度的影响,建立了带有卫星平台振动信号模型以及有色噪声信号的精跟踪系统模型;设计了自适应强跟踪卡尔曼滤波器(adaptive strong tracking Kalman filter,ASTKF)算法,对状态扰动和输出噪声进行在线估计;并设计ASTKF对精跟踪系统进行闭环跟踪控制。在系统仿真实验中,对ASTKF进行了数值设计;对带有滤波器和比例-积分-微分(proportion-integration-differentiation,PID)控制器的精跟踪系统的控制性能,与仅采用PID控制方法以及采用自抗扰控制方法进行了性能对比实验。结果表明:采用带有所提出的ASTKF的PID控制的跟踪精度相较PID及自抗扰控制精度均有明显提高,可以达到量子定位的精跟踪系统对跟踪精度±2μrad的要求。

关键词：量子定位系统精跟踪控制自适应滤波卡尔曼滤波

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瞄准误差和Gamma-Gamma大气湍流下信号束散角的优化分析

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半导体光电 2017年第6期38卷 857-861页

作者：刘杏双邹光南周文斐北京卫星信息工程研究所天地一体化信息技术国家重点实验室北京100086

在自由空间激光通信(FSO)系统中,瞄准误差和大气湍流严重影响系统通信链路,是链路性能恶化的两大主要因素。通过对联合信道的理论分析,建立了信道模型,并利用Meijer G函数推导出了直接探测系统和相干探测系统平均信道容量的表达式。通过... 详细信息

在自由空间激光通信(FSO)系统中,瞄准误差和大气湍流严重影响系统通信链路,是链路性能恶化的两大主要因素。通过对联合信道的理论分析,建立了信道模型,并利用Meijer G函数推导出了直接探测系统和相干探测系统平均信道容量的表达式。通过在Matlab中的仿真结果可知,在给定瞄准误差和大气湍流的条件下,信号光的光束束散角并非越小越好,而是存在最优束散角,该束散角不仅可以保证系统性能良好,而且使得发射系统功率取得最小值,并且采用相干探测系统可以抑制大气湍流对系统的影响,有效提高系统的性能。

关键词：激光通信最优束散角瞄准误差 Gamma-Gamma大气湍流平均信道容量

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一种小型化高效率的介质光纳米天线

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激光与光电子学进展 2018年第8期55卷 149-153页

作者：徐月董涛贺敬文万骞天地一体化信息技术国家重点实验室北京100095 北京卫星信息工程研究所北京100095

为了实现光相控阵的大规模扩展和无栅瓣扫描,提出了一种工作波长为1550nm的小型化高效率的介质光纳米天线。设计的天线呈喇叭形,由硅材料构成,尺寸为亚波长量级。光通过硅波导从天线底部馈入,之后再被天线有效地辐射到自由空间中。由于... 详细信息

为了实现光相控阵的大规模扩展和无栅瓣扫描,提出了一种工作波长为1550nm的小型化高效率的介质光纳米天线。设计的天线呈喇叭形,由硅材料构成,尺寸为亚波长量级。光通过硅波导从天线底部馈入,之后再被天线有效地辐射到自由空间中。由于硅材料对波长为1550nm的光是透明的,因此材料吸收所造成的损耗非常小,天线具有很高的辐射效率。利用三维电磁场仿真软件对天线进行仿真、优化,最终得到在垂直于辐射方向的平面上投影尺寸为0.82μm×0.28μm的天线。仿真、优化的结果表明,天线在1550nm处的增益为6.1dB,辐射效率为82.7%,具有方向图对称性好、主瓣垂直辐射、无双向辐射等良好的辐射特性。

关键词：光通信红外光学器件光纳米天线亚波长硅基光电子

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太赫兹波前调制超表面器件研究进展

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红外与激光工程 2020年第9期49卷 61-71页

作者：贺敬文董涛张岩北京卫星信息工程研究所天地一体化信息技术国家重点实验室北京100095 首都师范大学物理系北京市超材料与器件重点实验室北京市成像理论与技术高精尖中心北京100048

超表面是一种由人工微结构组成的超薄平面器件,能够实现对电磁波振幅、相位以及偏振态的调控,具有体积小、重量轻、集成度高、可灵活操控电磁波等优势,在电磁波谱、波前调制中发挥着巨大的作用。综述了近年来基于超表面的太赫兹波前调... 详细信息

超表面是一种由人工微结构组成的超薄平面器件,能够实现对电磁波振幅、相位以及偏振态的调控,具有体积小、重量轻、集成度高、可灵活操控电磁波等优势,在电磁波谱、波前调制中发挥着巨大的作用。综述了近年来基于超表面的太赫兹波前调制器件的研究进展。总结了基于Pancharatnam-Berry相位、基于局域表面等离子体共振(LSPR)、基于Mie共振的三种超表面单元结构对电磁波的振幅、相位调控机理,并讨论了实现高效率超表面的方法。之后,介绍了用于设计波前调制超表面器件的纯相位调制方法和复振幅调制方法。综述了在太赫兹波段典型的超表面波前调制器,包括单一功能、复合功能以及可调谐功能的超表面波前调制器件。在早期的研究工作中,设计的超表面可实现波束偏转、波束聚焦、全息成像、以及涡旋光束、自聚焦光束、洛伦兹光束等特殊光束产生等功能。为提高太赫兹器件的利用率,波分复用、偏振复用等功能复用的太赫兹超表面器件被提出。随着对太赫兹波前动态调控需求的增长,一些主动的太赫兹超表面器件被提出并在实验上被验证。共有两种主动的超表面器件。其中一种主动超表面是通过将超表面结构与半导体材料或相变材料结合形成的,另一种是通过光泵浦硅片形成的全光器件。全光超表面在不用重新加工的前提下能够被重复使用。通过调整投影在硅片上的超表面图像即可动态操控太赫兹波前。全光超表面具有动态控制波束扫描和波束聚焦的能力,将来可应用于太赫兹通信、太赫兹雷达等领域。最后,对太赫兹波前调制超表面器件的发展趋势与应用前景进行了展望。

关键词：太赫兹超表面波前调制功能复用超表面可调谐超表面

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