导读:本文包含了高斯波束论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:波束,高斯,多普勒,算法,波导,功率,地震波。
高斯波束论文文献综述
张彦敏,王运华[1]（2019）在《正弦水面平面波/高斯波束散射回波谱峰特征分析》一文中研究指出展示平面波/高斯波束照射时正弦水面电磁散射回波的多普勒谱峰分布特征.基于Bragg共振散射理论可知,水面电磁散射回波多普勒谱峰所对应的频率由水波相速度决定,然而,最近相关水槽实验发现:正弦水面散射回波的多普勒谱不仅包含与水波相速度相对应的Bragg共振峰,而且还存在等频率间距的谐波峰.为了能更好地解释这一现象的物理或数学本质,文中基于粗糙面电磁散射一阶小斜率近似理论(SSA-I)分别推导给出了平面波/高斯波束照射时正弦水面后向电磁散射回波的频谱模型.理论模型结果显示,谐波峰是由于频谱分析过程中频率泄漏效应导致的,而不是水面回波真实的物理现象.(本文来源于《聊城大学学报(自然科学版)》期刊2019年05期）
梁楠,张伟,安浩平[2]（2019）在《非高斯白噪环境下基于空时波束形成算法》一文中研究指出传统空域滤波是以高斯白噪为模型设计的,但实际应用环境往往是非高斯白噪声,导致传统方法产生误差。本文提出了非高斯白噪环境下空时波束形成的改进算法。首先给出了四阵元均匀圆阵高阶累积量去冗余方法,通过虚拟阵元准确估计干扰信号功率谱,根据干扰信号波达方向构造出空时二维导向矢量矩阵。利用QR分解构建干扰空时二维导向矢量的阻塞矩阵,对阻塞矩阵线性组合以期望信号空时二维导向矢量为约束,最后利用最小二乘法求解空时滤波权值。该算法可以加深传统算法形成零陷深度,使干扰抑制在非高斯白噪环境下有效进行。(本文来源于《中国电子科学研究院学报》期刊2019年07期）
孙川[3]（2019）在《毫米波空间功率合成高斯波束的研究》一文中研究指出电磁波作为人类进行无线通信的载体已有百余年时间,但以电磁波作为能量传输载体的研究却是近几十年才兴起的,其在无线能量传输、高功率毫米波源、毫米波成像、微波能武器等应用领域具有重要意义。这些应用都对电磁波的功率级别有一定要求,但单个发射模块能够承载的功率有限。因此,如何将多个发射模块的输出功率在空间进行合成并有效传输是亟待解决的重要课题。进一步地,电磁波在空间的聚束传播可以采用高斯波束,本课题旨在探索如何将射频功率在空间合成并转换成高斯波束。高斯波束是由聚焦形成的,聚焦的形式主要分为透射式和反射式两种。透镜和反射镜作为透射式和反射式聚焦的传统方式,造价高昂且设计不够灵活,因而不适合作为本课题的聚焦方案。透射阵的反射过大也不适合应用于本课题的大功率场景,因此,本课题采用反射阵的聚焦方式。本文通过介绍高斯波束理论和近场聚焦技术的基础理论,从理论上分析了空间功率合成和聚焦的实现机理,进一步提出了一种毫米波空间功率合成高斯波束的实现方案。本论文的工作及研究内容如下:(1)本文设计了一种工作在Ka频段的喇叭天线,采用端接后馈式馈电方式。为了方便后续使用,喇叭天线设计成标准增益(10dBi),喇叭口径为14mm×12mm。在整个Ka频段内,该喇叭天线有很好的回波特性和辐射特性,增益随频率的增大而增大,且保持在10dBi左右。喇叭天线的过渡部分采用单脊波导将同轴线的TEM模转换成标准矩形波导的TE_(10)模,并通过单脊波导的阶梯阻抗变换将低阻抗的同轴线过渡为高阻抗的标准矩形波导。过渡模块在Ka频段有良好的回波特性,总体上低于-18dB。将7个喇叭天线作为馈源并采用“叁角形格栅式”布阵方式,进行空间功率合成。(2)基于近场聚焦反射阵的工作原理,本文提出了一种新方法用于生成高斯波束。该方法采用BFGS拟牛顿法优化算法以近场聚焦反射阵原理得到的补偿相位为初始值对聚焦点处的场幅度分布进行优化,并将优化后的补偿相位用全波电磁仿真进行验证。(本文来源于《电子科技大学》期刊2019-03-15）
刘闯[4]（2019）在《基于高斯波束射线追踪算法DSP软件研究与实现》一文中研究指出水声系统及理论的研究工作流程较为复杂,对于水下声场的描绘有助于对声呐系统的工作性能提出指导性改进,对水声理论算法进行数学层次的验证,所以水下声场建模越来受到各国水声行业从业人员的重视,相关的系统设施层出不穷。在声场建模仿真领域,由于射线声学理论具有物理图像清晰、计算速度快、适用范围广泛等优点,其在水声学中有着广泛的应用。近年来水下无人设备的研究如火如荼的进行,其研究广度深度都越来越高,为提高水下无人平台搜索探测能力,协助水面水下舰艇完成探测定位功能,可以在水下无人设备上嵌入声场建模仿真软件,结合所在水域参数,进行本地声道中的声场建模以提高无人设备的主动和被动探测性能,提高水下无人设备在水下探测中的自给能力和目标探测效果。本论文首先对射线声学和高斯束理论进行了介绍及研究,通过射线声学理论得出描述声线轨迹的方程,该方程是软件进行声线追踪的核心算法,并为后续的高斯束理论提供理论支撑,同时根据高斯束在界面处的变化规律,结合水下分层思想,采用基于GBT理论的高斯束射线追踪模型作为软件设计的算法支撑,通过该模型算法,构建基于多核TI-C6678型处理器的声场建模软件,本文中的DSP软件能够得到较为完整的声场建模数据,包括与声源位置相对目标点处信道冲激响应数据、声场能量分布数据、声线轨迹坐标数据等。同时结合SYS/BIOS可裁剪系统,软件可以实现DSP与上位机的参量网络传输,主核与从核间的核间通信功能,其中主核完成参量接收、数据存储管理和数据输出,从核完成高斯波束射线追踪核心算法,从核通过声线轨迹方程得到声线轨迹数据,在此基础上结合高斯束理论进行中心声线束的影响范围计算,进而得到整个声场的能量分布情况,结合布放虚拟水听器思想,细分建模空间,实现数据的点阵分块存储与整体输出。最终结果显示本论文设计的基于多核心TMS320C6678处理器的水声信道数据仿真软件,可以在规定声速剖面数据、声线追踪范围等参量基础上,实现相应的声线轨迹追踪,获得目标位置信道冲激响应、获取建模空间声能衰减分布数据等功能。这些功能将有助于提高无人平台在低功耗下的搜探能力。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2019-02-25）
邵鹏飞,邹丽娜[5]（2019）在《高斯色噪声下的子阵平滑主模式抑制波束形成》一文中研究指出实际海洋波导是一种具有空-时相关性的衰落信道,且其驻留的海洋环境背景噪声场呈现非均匀各向异性的特性,噪声场时空相关性并非δ函数,大孔径声呐的探测性能会受到很大影响。将背景噪声建模为有色高斯随机过程,设计基于子阵平滑的主模式抑制(Dominant Mode Rejection, DMR)波束形成算法,以实现小快拍数条件下具有去相关作用的自适应处理,较好地提高了大孔径阵声呐在高斯色噪声环境下的探测能力。模拟仿真结果表明,该方法具有良好的抑制高斯色噪声的能力。(本文来源于《声学技术》期刊2019年01期）
李剑侠[6]（2018）在《高斯波束声镊子的研究》一文中研究指出声波在连续的介质中传播,碰到障碍物后会在声波和障碍物的接触面上产生声辐射力,方向一般和声波的传播方向相同。在实际生活中声辐射力有着很多重要的应用,其中随着现代科学技术的快速发展,利用声波的辐射力可以实现对微小粒子的操控,根据这一原理制成了声镊子,这在生命科学、材料科学、医学等众多领域有着重要的应用价值。研究微小粒子在声场中所受的声辐射力对声镊子的研制和改进有重要的现实意义。对于声辐射力的研究目前主要集中在球形、柱形等规则形状粒子上,其中柱形粒子是一种在实际应用中非常典型的粒子。我们使用的声学换能器大多数是高斯声场束的。基于此,本文重点介绍高斯波束作用于柱形粒子的声镊子研究。由于目标粒子可能位于高斯波束的任何地方,首先研究的是柱形粒子在任意位置时高斯波束的波束因子。其中将高斯波束用级数法展开并结合柱函数加性定理可得到柱形粒子在任意位置时高斯波的波束因子表达式。用Matlab进行仿真观察不同位置的高斯波束因子收敛曲线,可以知道其收敛项的变化规律。之后由高斯波束的波束因子和高斯波束作用于粒子的声散射特性可以得到具体的声辐射力表达式,本文分别介绍了刚性柱、弹性柱、粘弹性柱粒子的声辐射力表达式。最后用Matlab分别对高斯波束作用在不同材料柱形粒子的声辐射力进行仿真。通过观察偏移距离、高斯波的波束宽度以及频率对高斯波作用在柱形粒子声辐射拉力区的影响情况,进而观察悬浮点、声辐射力拉力区个数以及拉力区宽度的变化情况,以实现对高斯波束声镊子的研究。通过研究可以看出柱形粒子所用的材料不同、偏移距离不同、高斯波的波束宽度不同、频率不同时,其对应的可适合做悬浮点的具体情况、声辐射拉力区和拉力区宽度也会有所不同。所以在研究高斯波束声镊子时具体情况需要进行具体讨论。其中当刚性柱粒子距离高斯波束中心的距离为x0/a = 3,y0/a = 1.3时,可以看出在该点附近前后的横向声辐射力总是方向相反,同时相对于该点对称,那么这个点可以看作是在该方向上比较完美的悬浮点。这些可以为以后声镊子的研究提供理论依据。(本文来源于《陕西师范大学》期刊2018-05-01）
陈谦,金谋平,汪伟,李佩[7]（2017）在《平面近场测试高斯波束束腰半径的方法》一文中研究指出高斯波束理论广泛应用于准光学、毫米波领域,束腰半径作为高斯波束最重要的参数,在工程应用中具有重要价值,有必要对其进行精确测量。提出了一种基于平面近场测试高斯波束束腰半径的方法,对准光学、毫米波装置的出射波束进行平面近场测试,根据采集的近场数据,反演远场方向图计算出束腰半径大小。进一步对近场电场数据进行高斯函数拟合及后处理,并利用高斯波束传输理论计算出束腰半径位置。本方法完全借用平面近场测试条件,通用性好,特别是解决了大口径装置束腰半径难以测试的难题。(本文来源于《雷达科学与技术》期刊2017年05期）
高正辉[8]（2017）在《高斯波束偏移快速实现与优化方法研究》一文中研究指出高斯波束偏移作为射线类偏移成像方法的一种,克服了传统的射线类偏移难以处理焦散区成像的缺陷,但具有传统的射线类偏移高效和陡倾角成像的特点,且能够获得接近逆时偏移的成像结果。该方法灵活性强,能够适应多种观测装置及复杂的地表条件。到目前为止,已经提出了针对声波、弹性、各向异性和吸收介质的高斯波束偏移理论。在高斯波束偏移中,由于采用高斯波束的迭加来表示格林函数,所以要进行关于射线参数的积分。在二维情况下该积分是二重的;在叁维情况下则是四重的。此外,为了实现成像,在每一个成像点处也需要完成对所有频率的积分。过去,为了提高计算的效率,文献中以损失成像精度的代价采用最速下降近似来降低关于射线参数的积分的维数。而对关于频率的积分的快速实现则鲜有报道。为了解决这个问题,本文通过改变偏移公式中积分的顺序,将两个关于频率的最内层积分看成是总复走时的实部和虚部的二维连续函数来提出一种快速算法。在确定完总复走时的实部和虚部的采样范围和采样间隔之后,在采样点处构建关于两个最内层积分的查找表。最后,根据成像点处实际的总复走时的实部和虚部在查找表中进行插值来获取两个最内层积分的值。这样就避免了在每一个成像点处都进行关于频率的积分运算。同时,由于只是针对关于频率的积分进行处理,该快速算法对于经过及未经最速下降近似的偏移公式同样适用。并行计算环境下的数值算例表明,在二维情况下采用快速算法时,经过最速下降近似的偏移公式相较未经最速下降近似的偏移公式在计算效率方面的提升并不大但却会损失成像的精度。在叁维情况下,由于最速下降近似将关于射线参数的积分从四重减少到二重,因此采用快速算法时,经过最速下降近似的偏移公式相较未经最速下降近似的偏移公式在计算效率方面的提升明显。但是对于复杂构造区域,为了满足成像精度的需要,仍需要采用未经最速下降近似的偏移公式。由于上述快速算法同介质的性质无关,可同时适用于弹性及各向异性介质中的高斯波束偏移。针对单道地震数据进行处理的基于高斯波束迭加的深度域偏移也可以采用同上述快速算法类似的策略,所不同的是需要针对每一道地震数据来构建对应两个关于频率的最内层积分的查找表。对于吸收介质中的高斯波束偏移,由于需要引入衰减因子来补偿介质的吸收作用,则将两个关于频率的最内层积分看成是总复走时的实部和虚部及总衰减因子的叁维连续函数。此外,本文还讨论了控制束偏移的相关问题。控制束偏移通过在局部倾斜迭加的过程中挑选出最相干的同相轴来压制实际数据中非相干噪声对于成像结果的干扰。作为CGG地球物理公司的核心技术,在公开的文献中未能查阅到其技术细节。本文利用解析道的方法来提高相干性计算的稳定性,同时优化权函数的定义方法以更好地保护相干同相轴。然后,将控制束偏移同上述快速算法相结合来提高整个偏移的计算效率。最后,利用在常倾角成像剖面中局部同相轴的相长部分的斜率同相应的倾角所对应的斜率一致,而相消部分的斜率同相应的倾角所对应的斜率有明显差别的特性,在局部倾角域中对偏移孔径进行优化来提高成像效果。同样地,在计算常倾角成像剖面中局部同相轴的相干性时采用解析道的方法来确保稳定性。(本文来源于《吉林大学》期刊2017-06-01）
黄兴国[9]（2017）在《高斯波束-Born散射波模拟实现技术与基于复程函方程的地震波复走时计算》一文中研究指出高斯波束-Born理论是基于高斯波束迭加表示格林函数的高斯波束层析成像、全波形反演以及广义绕射迭加理论的基础。其数学表达式是一种体积分形式,由此而产生的实现方案为对整个散射区域的所有散射场的逐次迭加。为了解决Born积分中体积分计算量大的问题,本文将高斯波束-Born公式中的体积分变为面积分,并用一种改进的等时面迭加方案完成计算,这种实现方式的优点是能够提高计算效率。此外,高斯波束-Born方法的基础是高斯波束计算,对于高斯波束的计算主要包含振幅和相位两部分,其中,振幅计算是依赖于射线追踪算法,而相位部分是角频率和复走时的乘积。目前,对于复走时的计算主要是通过给定复值初值的动力学射线追踪法。但是,动力学射线追踪法依赖于傍轴近似,复走时数学表达式是以二阶Taylor展开为基础,并且该表达式只运用到中心射线上的速度,而没有顾及射线两侧的速度变化。因此,当波束传播到速度强烈不均匀处,特别是中心射线两侧速度不对称时,复走时计算精度收到很大影响,从而限制了高斯波束的适用范围。一种运用扰动理论建立的高斯牛顿-快速推进法,通过直接对复程函方程进行求解来计算复走时能解决上述困难。但是,在应用上,该方法具有两个弱点:1)目前只能运用于简单的垂直射线计算,而无法计算一般情况下的弯曲射线复走时和高斯波束;2)在对虚慢度的计算中,由于运用了最优化方法,因此计算量较大,计算效率受到影响。为了克服上述弱点,本文将非等距网格差分法引入处理弯曲中心射的弯曲边界问题,提出了能适用于弯曲射线的基于复程函方程的复走时计算方法。同时,将L-BFGS优化方法引入到计算等效虚慢度中,该方法在计算过程中避免了多次计算和储存Hessian矩阵,数值实例表明,提高了复走时计算效率。根据定义,用以描述这种具有衰减特性的波的复走时必须依附于所考虑的射线,即本文计算的复走时是一种局部复走时。具体地,局部复走时实部和虚部分别为常规射线走时和傍轴走时。因此,在对单个射线的复走时计算时,如果不对傍轴区域加以限制,将计算整个模型的复走时。为了计算具有一定范围的局部复走时,根据具体应用需要,提出了局部算法计算局部复走时,数值结果证明了其适用性。与上述求解各向同性介质中复程函方程不同,各向异性介质复程函方程涉及参数众多。因此,对于各向异性介质(例如TTI介质)复走时计算时,上述方法受到很大限制。为此,本文利用扰动理论思想,提出了将TTI复程函方法线性化从而计算复走时。数值结果表明,扰动方法对求解TTI复程函方程是有效的。最后,通过对比发现,根据上述复走时计算方法计算的复走时进一步计算的高斯波束波场相比于动力学射线追踪方法计算结果在精度上很大改善。(本文来源于《吉林大学》期刊2017-06-01）
高正辉,孙建国,孙章庆,孙煦,石秀林[10]（2017）在《共炮检距高斯波束偏移的一种快速实现算法》一文中研究指出与共炮高斯波束偏移相比,共炮检距高斯波束偏移具有直接抽取炮检距域共成像点道集的优势.过去,共炮检距高斯波束偏移以损失成像精度的代价采用最速下降法来降低积分的维数,从而提高计算效率.但经过最速下降近似简化的偏移公式仍是频率域的,需要在每个频点进行计算.为此,本文提出一种快速实现算法来避免采用最速下降法.本文通过分析一个水平层状速度模型的偏移过程和Marmousi速度模型的成像结果来检验不同插值方法对快速实现算法的成像精度和计算效率的影响,并建议采用二维叁次卷积插值方法.同时本文在Marmousi速度模型下验证了快速实现算法相对于最速下降法在成像精度和计算效率上的优势.此外,本文将采用二维叁次卷积插值的快速实现算法应用于Sigsbee2A模型并获得了清晰的盐下图像.(本文来源于《地球物理学报》期刊2017年03期）
高斯波束论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
传统空域滤波是以高斯白噪为模型设计的,但实际应用环境往往是非高斯白噪声,导致传统方法产生误差。本文提出了非高斯白噪环境下空时波束形成的改进算法。首先给出了四阵元均匀圆阵高阶累积量去冗余方法,通过虚拟阵元准确估计干扰信号功率谱,根据干扰信号波达方向构造出空时二维导向矢量矩阵。利用QR分解构建干扰空时二维导向矢量的阻塞矩阵,对阻塞矩阵线性组合以期望信号空时二维导向矢量为约束,最后利用最小二乘法求解空时滤波权值。该算法可以加深传统算法形成零陷深度,使干扰抑制在非高斯白噪环境下有效进行。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
高斯波束论文参考文献
[1].张彦敏,王运华.正弦水面平面波/高斯波束散射回波谱峰特征分析[J].聊城大学学报(自然科学版).2019
[2].梁楠,张伟,安浩平.非高斯白噪环境下基于空时波束形成算法[J].中国电子科学研究院学报.2019
[3].孙川.毫米波空间功率合成高斯波束的研究[D].电子科技大学.2019
[4].刘闯.基于高斯波束射线追踪算法DSP软件研究与实现[D].哈尔滨工程大学.2019
[5].邵鹏飞,邹丽娜.高斯色噪声下的子阵平滑主模式抑制波束形成[J].声学技术.2019
[6].李剑侠.高斯波束声镊子的研究[D].陕西师范大学.2018
[7].陈谦,金谋平,汪伟,李佩.平面近场测试高斯波束束腰半径的方法[J].雷达科学与技术.2017
[8].高正辉.高斯波束偏移快速实现与优化方法研究[D].吉林大学.2017
[9].黄兴国.高斯波束-Born散射波模拟实现技术与基于复程函方程的地震波复走时计算[D].吉林大学.2017
[10].高正辉,孙建国,孙章庆,孙煦,石秀林.共炮检距高斯波束偏移的一种快速实现算法[J].地球物理学报.2017
论文知识图
