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北京航空航天大学学报 2023年第6期49卷 1487-1494页

作者：袁航罗迎陈怡君苏令华空军工程大学信息与导航学院西安710077 复旦大学电磁波信息科学教育部重点实验室上海200433 武警工程大学信息工程学院西安710086

雷达成像技术可获得目标的丰富特征信息,从而为目标识别提供重要依据。涡旋电磁波雷达成像技术可获得相对静止目标的高分辨率二维像,是成像领域的研究热点之一。为获得更高的成像质量,利用反正弦圆环天线阵列获得雷达波束内的方位角分... 详细信息

雷达成像技术可获得目标的丰富特征信息,从而为目标识别提供重要依据。涡旋电磁波雷达成像技术可获得相对静止目标的高分辨率二维像,是成像领域的研究热点之一。为获得更高的成像质量,利用反正弦圆环天线阵列获得雷达波束内的方位角分辨能力,提出了一种基于反正弦圆环天线阵列的二维成像算法。利用半个圆环天线阵列,获得与涡旋电磁波雷达成像技术相近的方位角分辨率,并降低了旁瓣高度。对回波进行Dechirp处理,获得一维距离像;在此基础上,构建参考信号,通过信号间的共轭相乘将相位中的余弦函数变为线性函数;将回波累加,获得目标二维像。仿真分析了阵元个数和波束宽度对方位角分辨率的影响,并与涡旋电磁波雷达成像算法对比,验证了所提算法的有效性和鲁棒性。

关键词：圆环天线阵列二维成像实孔径雷达反正弦函数方位角

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机载多维度SAR图像地物数据集构建及融合分类方法

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遥感学报 2024年第9期28卷 2209-2222页

作者：郑乃榕杨子安施贤正杨宏孙越王峰复旦大学信息科学与工程学院电磁波信息科学教育部重点实验室上海200433 中国科学院空天信息创新研究院北京100094 西北工业大学电子信息学院西安710129

随着合成孔径雷达SAR(Synthetic Aperture Radar)成像和深度学习技术的发展,利用深度学习算法对SAR图像进行地物分类得到了广泛关注及应用研究。本文基于对地观测航空遥感系统高分机载数据构建了高分辨率机载多维度SAR地物分类数据集AIR... 详细信息

随着合成孔径雷达SAR(Synthetic Aperture Radar)成像和深度学习技术的发展,利用深度学习算法对SAR图像进行地物分类得到了广泛关注及应用研究。本文基于对地观测航空遥感系统高分机载数据构建了高分辨率机载多维度SAR地物分类数据集AIR-MDSAR-Map(Airborne Multi-Dimensional Synthetic Aperture Radar Mapping Dataset)。本数据集包含海南省万宁市和江苏省射阳县两个区域的P、L、S、C和Ka等5个波段的多极化SAR图像和高分辨率光学图像,将地物划分为水域、裸地、道路、工业区、林草地、住宅区、种植地、养殖场和其他等9类,并提供精细化的像素级别标签。本文首先利用深度学习中较经典的语义分割方法对AIRMDSAR-Map进行地物分类验证,同时也检验了不同波段SAR图像对各类地物的分类敏感性。然后,通过不同的融合策略对多维度SAR数据进行融合分类,最终融合方法在多类地物目标上的表现优于单波段,在综合指标FWIoU和PA上提升10%—15%,FWIoU达69%,PA达81%。该数据集将发布于国家综合地球观测数据共享平台(http://***[2022-06-21]),能满足不同行业用户和科研用户的需求,可为多维度SAR数据的应用研究提供支撑。

关键词：遥感机载SAR 多维度地物分类深度学习语义分割 AIR-MDSAR-Map

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柔性介质金属膜太赫兹波导的传输特性与应用

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激光与光电子学进展 2023年第18期60卷 100-110页

作者：赵本磊裴鑫蒋佳辰何猛辉朱晓松石艺尉复旦大学信息科学与工程学院电磁波信息科学教育部重点实验室上海200433 中山复旦联合创新中心广东中山528437

太赫兹(THz)波在通信、成像、安全监测、生物医学等领域有着广阔的应用前景.随着THz技术的飞速发展,对其传输波导,特别是低损耗、单模、柔性传输等高性能THz波导的需求日益增长,这将为提高THz系统的灵活性及推动其实用化发展提供重要支... 详细信息

太赫兹(THz)波在通信、成像、安全监测、生物医学等领域有着广阔的应用前景.随着THz技术的飞速发展,对其传输波导,特别是低损耗、单模、柔性传输等高性能THz波导的需求日益增长,这将为提高THz系统的灵活性及推动其实用化发展提供重要支撑.综述了金属膜波导和介质金属膜波导的设计和制备工艺,在0.1~0.3 THz和2.0~5.0 THz频段的损耗和单偏振单模传输等特性,以及在通信和成像等方面的应用.着重介绍了本课题组近年来在波导的设计、特性仿真、制备、测试和应用方面的研究结果.也对THz波导研制中存在的难点和发展前景进行了初步探讨.

关键词：太赫兹毫米波介质金属膜波导柔性单模单偏振

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单频涡旋电磁波雷达旋转目标微动参数提取方法

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信号处理 2023年第9期39卷 1587-1595页

作者：罗迎袁航袁延鑫空军工程大学信息与导航学院陕西西安710077 复旦大学电磁波信息科学教育部重点实验室上海200433

与传统平面电磁波雷达相比,涡旋电磁波雷达回波中蕴含更多的目标微动信息,综合利用线多普勒效应和角多普勒效应可获得更为准确的目标微动参数。现有线多普勒信号和角多普勒信号分离方法大多利用图像域方法对时频图像进行处理,此类方法... 详细信息

与传统平面电磁波雷达相比,涡旋电磁波雷达回波中蕴含更多的目标微动信息,综合利用线多普勒效应和角多普勒效应可获得更为准确的目标微动参数。现有线多普勒信号和角多普勒信号分离方法大多利用图像域方法对时频图像进行处理,此类方法的性能受限于时频分辨率,且需解决复杂的时频曲线分离问题。为解决上述问题,提出了一种能够适用于角多普勒较小、旋转中心未知场景下的角多普勒信号分离方法。首先分析了单频涡旋电磁波雷达中旋转目标的多普勒效应;然后利用线多普勒获得旋转目标的径向微动参数,构造参考信号补偿涡旋电磁回波,利用滤波方法获得了较为纯净的角多普勒信号;最后基于压缩感知算法和旋转目标角多普勒的性质,准确获得了旋转目标的各项微动参数。仿真验证了所提方法的正确性和鲁棒性,并分析了所提方法的性能。

关键词：涡旋电磁波雷达旋转目标微动参数提取

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介质/金属波导在G波段的损耗和色散特性

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光学学报 2021年第18期41卷 42-49页

作者：李维轩朱晓松石艺尉复旦大学信息科学与工程学院电磁波信息科学教育部重点实验室上海200433 中山复旦联合创新中心广东中山528437

仿真研究了介质/金属波导在140~220 GHz频段的损耗和色散特性。在该频段,当传输波长接近波导尺寸时,介质层不能降低传输损耗,但介质层导致模场结构发生变化,波导的色散进入负值区间。分析总结了具有不同介质层厚度的介质/金属波导的色... 详细信息

仿真研究了介质/金属波导在140~220 GHz频段的损耗和色散特性。在该频段,当传输波长接近波导尺寸时,介质层不能降低传输损耗,但介质层导致模场结构发生变化,波导的色散进入负值区间。分析总结了具有不同介质层厚度的介质/金属波导的色散特性变化和零色散位置。提出了利用不同介质层厚度的波导对金属波导进行色散补偿的方法和方案。结果表明,通过色散补偿可以实现在不同频点的零色散特性,也可以实现一定频段范围内的平坦低色散特性。研究结果对该频段波导的结构设计和制作工艺等具有指导意义。

关键词：光纤光学光波导模式色散

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基于极化神经网络的雷达舰船检测识别方法

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上海航天（中英文） 2023年第1期40卷 53-60页

作者：林晓晶肖鹏浩何良王海鹏复旦大学信息科学与工程学院电磁波信息科学教育部重点实验室上海200433 北京华航无线电测量研究所北京102445

相参雷达捕获的全极化海面目标距离-多普勒(RD)回波数据中,目标区域占比小、信噪比低,且海况环境与干扰种类多变,使得经典的深度神经网络在此种条件下检测识别精度较低。为此,本文提出了一种基于极化深度神经网络的全极化相参雷达海面... 详细信息

相参雷达捕获的全极化海面目标距离-多普勒(RD)回波数据中,目标区域占比小、信噪比低,且海况环境与干扰种类多变,使得经典的深度神经网络在此种条件下检测识别精度较低。为此,本文提出了一种基于极化深度神经网络的全极化相参雷达海面目标检测识别算法。首先,引入极化特征提取模块挖掘目标与干扰的差异化特征;其次,通过特征金字塔网络解决小目标检测识别的问题;最后,使用级联结构进一步提升算法性能。在全极化相参雷达回波数据集上的测试结果表明:基于特征值与特征矢量的极化特征对于数据集中两类舰船目标的平均精度分别达到0.907 9与1.0,相比不采用极化特征有着显著提高。

关键词：距离-多普勒(RD)回波数据海面目标检测识别极化神经网络极化特征极化分解

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基于改进矩量法的分层互连线全波电磁计算方法

基于改进矩量法的分层互连线全波电磁计算方法

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第30届全国电磁兼容学术会议

作者：罗喆宇吴语茂复旦大学信息科学与工程学院电磁波信息科学教育部重点实验室

为实现集成芯片中分层互连线结构的全波电磁计算和参数提取,研究了基于分层介质格林函数的积分方程电磁建模方法。针对分层介质格林函数中Sommerfeld积分项计算难收敛的问题,研究结合准静态波提取的离散复镜像快速计算方法;针对全波电... 详细信息

为实现集成芯片中分层互连线结构的全波电磁计算和参数提取,研究了基于分层介质格林函数的积分方程电磁建模方法。针对分层介质格林函数中Sommerfeld积分项计算难收敛的问题,研究结合准静态波提取的离散复镜像快速计算方法;针对全波电磁计算要求,研究低频崩溃问题的电磁物理机理,构建基于分层介质格林函数的增强电场积分方程方法。数值计算结果表明,提出的分层格林函数快速计算方法具有高效、高精度的特点;对典型分层互连线结构进行全波电磁计算,并与商业软件HFSS仿真结果比较,可验证本文提出方法的准确性。

关键词：分层互连线分层介质格林函数全波方法增强电场积分方程

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基于飞机尾流探测的反隐身技术研究

基于飞机尾流探测的反隐身技术研究

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第30届全国电磁兼容学术会议

作者：鲁亚楠吴语茂复旦大学信息科学与工程学院电磁波信息科学教育部重点实验室

飞机尾流是隐身飞机在作战飞行过程中产生升力的必然产物。随着隐身技术的不断提升,基于尾流的隐身飞机间接探测成为一种极具潜力的反隐身手段,具有重要的军事应用价值。本文提出了一种基于飞机尾流探测的反隐身技术方案,首先研究了飞... 详细信息

飞机尾流是隐身飞机在作战飞行过程中产生升力的必然产物。随着隐身技术的不断提升,基于尾流的隐身飞机间接探测成为一种极具潜力的反隐身手段,具有重要的军事应用价值。本文提出了一种基于飞机尾流探测的反隐身技术方案,首先研究了飞机尾流的动力学特性,根据尾流内部大气的对流和扩散运动,模拟了飞机尾流中保守被动量的演化过程,进一步生成飞机尾流的激光雷达探测数据,通过尾流内部速度场的多普勒特征,间接实现对隐身飞机的探测,充分挖掘了雷达对隐身目标的探测能力,并为激光雷达探测隐身飞机奠定理论基础。

关键词：飞机尾流反隐身技术保守被动量电磁散射多普勒

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结构简单的D波段矢量毫米波信号产生的方法

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光学学报 2021年第4期41卷 51-57页

作者：刘翠微余建军复旦大学信息科学与工程学院电磁波信息科学教育部重点实验室上海200433 复旦大学上海先进通信与数据科学研究院上海200433

提出一种新的基于单个强度调制器的D波段矢量毫米波产生方法。研究基于强度调制器,通过预编码技术,产生了八倍频D波段矢量毫米波信号,信号经过一定距离的无线传输之后输入接收端,最后对信号进行解调和误码分析。该方法具有一定的中心载... 详细信息

提出一种新的基于单个强度调制器的D波段矢量毫米波产生方法。研究基于强度调制器,通过预编码技术,产生了八倍频D波段矢量毫米波信号,信号经过一定距离的无线传输之后输入接收端,最后对信号进行解调和误码分析。该方法具有一定的中心载波抑制功能,在无光学滤波器下成功传输了信号,降低了光载无线系统的链路成本。实验验证了152 GHz 4 GBaud正交相移编码(QPSK)信号的产生和传输,经过1 m的无线传输后,接收到的QPSK信号的误码率低于软判决前向纠错门限阈值(1.0×10^(-2))。

关键词：光通信 D波段光载无线八倍频预编码强度调制器

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超高速星载可见光激光通信技术研究(特邀)

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激光与光电子学进展 2024年第7期61卷 30-36页

作者：迟楠林显浩罗志腾徐增熠陈慧贺志学余少华复旦大学信息学院电磁波信息科学教育部重点实验室上海200433 鹏城实验室广东深圳518055 上海低轨卫星通信与应用工程技术研究中心上海200433 上海市低轨卫星通信技术协同创新中心上海200433

可见光通信因其显著优势逐渐成为星间通信的研究热点。可见光通信能够提供丰富且无需授权的频谱资源,传输速率高,保密性强以及抗电磁干扰等。可见光激光通信器件发射功率较高、抗辐照能力强、激光束散角小,有望应用于星间大容量长距离... 详细信息

可见光通信因其显著优势逐渐成为星间通信的研究热点。可见光通信能够提供丰富且无需授权的频谱资源,传输速率高,保密性强以及抗电磁干扰等。可见光激光通信器件发射功率较高、抗辐照能力强、激光束散角小,有望应用于星间大容量长距离通信链路传输。实现了集成的40路波分复用可见光激光通信系统,复用29个可见光波长,采用离散多音比特加载调制和Levin-Campello算法,达到了418.3 Gbit/s的总传输数据。针对可见光激光通信系统中的带宽受限和高频衰落的问题,该系统采用了数字预均衡技术,根据该系统的信号特点,设计了相应的佐贝尔网络,通过增强高频信号能量和减小低频信号能量实现整体通信性能的提升。实验表明,数字预均衡可显著提升可见光激光通信性能。该系统证明了可见光激光通信在星间大容量通信中的巨大潜力。

关键词：波分复用激光通信可见光通信卫星通信

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