1 吉林大学 地球探测科学与技术学院，吉林 长春 130000
2 上海工程技术大学 城市轨道交通学院，上海 201620
3 武汉大学 测绘遥感信息工程国家重点实验室，湖北 武汉 430079
4 自然资源部海洋遥测技术创新中心，山东 青岛 266061
单频机载激光雷达测深系统凭借低成本、低负载、高采样率等优势成为大范围海岸带地形地貌探测的理想选择。然而如何解决单频局限，在不依赖辅助传感器情况下实现全波形数据的准确划分成为精确点位坐标解算的关键环节。目前基于全波形形态特征进行波形分类研究缺乏系统性评估分析和普遍性结论。该研究尝试从全波形空间形态入手，细化了波形类别（异常波形、过拟合波形、陆地波形、海面波形和测深波形），在已有波形特征基础上，系统分析了不同类别波形的形态特征差异，有针对性地提取了24维波形特征并基于随机森林特征选择和分类模型完成了各特征分类性能及最佳特征组合评估与定量分析。研究证明，包括相邻两点间振幅偏差、震荡主频等在内的6维特征组合对5种波形的分类效果最好，总体分类精度可达98.55%，Kappa系数为0.9820。为了验证特征的普适性，另外选取了一块实验区域进行验证，得到水陆分类的总体精度为96.81%。
机载激光雷达测深 全波形 波形特征 波形分类 airborne LiDAR bathymetry full waveform waveform characteristics waveform classification 红外与激光工程
2023, 52(9): 20230096
1 中国空空导弹研究院，河南 洛阳 471009
2 机电动态控制重点实验室，陕西 西安 710065
针对激光引信易受云雾等气溶胶环境的干扰问题，提出了一种基于阵列激光波形特征识别的抗干扰方法。根据脉冲激光在气溶胶环境的散射特性，理论分析了发射脉冲宽度以及视场角对系统在干扰环境中目标识别的影响，仿真了目标处于干扰环境中的波形时域特征，并通过实验样机对仿真结果进行实测验证。基于回波波形特征，设计了一种窄视场阵列激光回波特征数字化识别的探测系统方案，并通过虚拟样机仿真技术获取了2°分辨率的目标和云雾的回波阵列数据。数据分析结果表明，由于目标形体和云雾弥散体的物理差异，目标回波阵列的能量方差极值及均值都大于云雾，通过设定帧内回波阵列的能量方差的阈值和帧间方差累计的方法能有效提升激光引信抗干扰性能。文中的仿真和实测结果都为基于阵列激光波形识别的抗干扰方法的有效性提供了理论和实验依据。
激光引信 抗干扰 激光成像 波形特征识别 laser fuze anti-interference laser imaging waveform feature recognition 红外与激光工程
2022, 51(9): 20210837
国防科学技术大学 光电科学与工程学院, 长沙 410073
对相对论速调管放大器(RKA)锁相特性进行了粒子模拟与实验研究。在2.5维粒子模拟中，研究了电子束电压波形特征对RKA锁相特性的影响，结果表明：电子束电压波形上冲对RKA锁相特性有正面影响，即能够减小相位差达到锁定状态的时间，幅度为20%的上冲导致大约23°的相位差变化；波形顶降则对RKA锁相特性有负面影响，可使相位差过早地偏离稳定值，幅度为5%的顶降大约能引起50°的相位差偏离；电压波形的上升时间对RKA相位锁定特性也有影响，但规律不明显。在三维粒子模拟和实验中，研究了导引磁场大小对RKA锁相特性的影响，结果表明，在1.6 T以下，RKA输出微波与种子源微波之间的相位差锁定值总体上随导引磁场的增大而减小，在细节上，呈现阶跃形式，即一定范围内导引磁场大小变化不会导致相位差的改变。实验研究表明，在导引磁场范围为0.6~1.2 T时，RKA锁定相位差随导引磁场的增大而减小，阶跃现象不明显。
相对论速调管放大器 锁相特性 波形特征 导引磁场 relativistic klystron amplifier phase-locking waveform characteristic guiding magnetic field
1 南京理工大学电子工程与光电技术学院, 南京 210094
2 解放军 73691部队, 南京 210094
立体目标毫米波辐射特性的研究十分复杂, 本文从规则金属球入手进行建模仿真研究。由于毫米波似光性, 利用射线跟踪思想分析了金属球表面直射和地面二次反射的双射线传播情况, 建立了辐射温度计算模型, 并基于金属球表面三角面元划分的几何模型及探测器与目标交会运动中的空间几何关系, 实现了金属球体目标毫米波辐射特性的 MATLAB仿真平台。在假定的仿真条件下, 给出了金属球体目标和圆形金属板平面目标的天线温度曲线, 验证了本文仿真建模方法的正确性。通过信号波形特征对比分析, 结果表明金属球体目标可等效为线性尺寸增大约 1.3倍的非金属圆形平面目标, 为毫米波被动探测的目标识别与定位提供了更准确有效的数据理论支持。
毫米波辐射测量 金属球 射线跟踪 二次反射 MATLAB仿真 波形特征 等效目标 millimeter-wave radiation measurement metal ball ray tracing secondary reflection MATLAB simulation waveform characteristic equivalent target
理论分析了二极管磁绝缘传输线(MITL)区阻抗不连续和二极管阻抗随时间的变化对波过程的影响。结果表明：若MITL区电长度远小于入射波脉宽，则二极管前端测得的电压电流幅值反映了阴极处电压、电流，电压与电流的比值由二极管阻抗确定；为加快阴极处电压、电流前沿，MITL区各段传输线沿波的传输方向可采用阻抗渐增的方式，且取中间元件的阻抗为其两端元件阻抗的均方根；测点电压、电流前沿在时间上可分为传输、全反射和束流形成阶段；梯形电压波入射下，测点波形前沿全反射阶段电压较传输阶段增长速度倍增，电流为一段平台；实际电压波入射下，测点电压波形前沿为一条不断增长的曲线，电流波形前沿存在振荡。
二极管 波过程 阻抗不连续 阻抗变化 波形特征 diode wave process impedance discontinuity time-dependent impedance waveform characteristics 强激光与粒子束
2011, 23(11): 2959
