摘要：为了探究在近岸复杂水体中激光探测对微弱目标的探测能力,研究水质、目标特征、目标距离对水下激光探测的影响具有重要理论和应用价值。论文建立了水下微弱目标激光探测模型,采用蒙特卡洛仿真验证了不同浊度微弱多目标激光探测性能,模拟了不同距离下微弱目标的激光后向散射回波信号,对多个不同反射系数的目标后向散射回波特性进行了分析。同时设计并研制了灵巧便携式水下微弱目标激光探测系统,进行了实验室及外场湖泊环境下的多目标探测、测距测试验证。在浊度为12.87 NTU的近岸湖泊水域,该系统可在10 m范围内对3~4个直径为80~400μm的不同低反射系数的混合小目标进行有效探测,平均测量误差为±0.11 m,与理论仿真结果一致。本文研究结果可为蓝绿激光水下多微弱目标探测链路计算、系统设计及参数优化提供参考,可以支撑近海浑浊水体下水下障碍物激光探测工程实践。

摘要：设计一款智能沙漏控制系统。以Arduino为系统主处理器,使用多块8×8点阵模块显示沙粒运动轨迹;通过滚触开关实现重力感应,确保沙粒的运动速度可调,以及Android智能手机具备远程控制功能。测试结果表明:智能沙漏能通过重力感应模拟沙粒运动轨迹及速度,具备电子计时及显示功能;能从手机App端远程设置时间和显示图案。该系统运行稳定,满足创意小家电产品的功能需求,具有一定的实用价值。

摘要：数据可视化是学校大数据工程专业的首次任职课程,后续为各类综合实践类课程提供支撑,为数据的综合展示赋能。针对传统灌输式教学中存在的问题如“满堂灌”、缺乏交流互动、学员参与度不够、考核模式缺少多样性等问题,引入成果导向教育(Outcomes-based Education,OBE)理念进行教学改革,优化课程顶层设计,明确课程教学目标,反向设计教学活动,实施线上线下混合式教学,强调成果型大作业的设计,并建立多元化教学评价。各项反馈结果表明,课程教学效果良好。

摘要：工程教育认证的基本理念是以学生为中心、以成果为导向。为切实提高学员“数据库”课程的工程实践能力,针对课程案例式教学中不同章节案例相互割裂的问题,构建了贯通式教学案例库,并开展了基于混合式教学模式的贯通式案例教学实践;针对期末综合实践能力考核不充分的问题,应更加突出实践能力培养导向。通过改变课程综合设计的汇报方式,促使学员真正参与综合设计工作,优化期末理论考试的内容与方式,更加突出对学员综合分析与实践能力的培养。

摘要：实际环境中的信道多为参数随时间变化的随参信道。为了更好地适应随参信道环境,设计了4个频率和4个时隙的基于时频调制(Time Frequency Modulation, TFM)的线性调频(Linear Frequency Modulation, LFM)雷达通信一体化(Dual-Functional Radar and Communication, DFRC)脉冲信号。为了进一步增强其抗多径衰落的能力,在其基础上引入正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)技术来生成基于TFM的OFDM-LFM DFRC脉冲信号。为了实现恒模传输一体化脉冲信号,在其基础上引入恒包络(Constant Envelope, CE)技术来生成基于TFM的CE-OFDM-LFM DFRC脉冲信号。为了突破香农信道容量的上限和增大信号的发射能量,在其基础上引入多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)技术来生成基于TFM的MIMO-CE-OFDM-LFM DFRC脉冲信号。通信误比特率(Bit Error Rate, BER)仿真结果表明,设计的4个信号在通信传输时均具有优良的BER性能。雷达模糊度函数(Radar Ambiguity Function, RAF)仿真结果表明,设计的4个信号在雷达探测中均具备优良的距离和速度分辨率。

摘要：针对雷达情报处理与运用综合实践课程知识体系实践教学效果不佳的问题,提出了将知识图谱技术应用于实践课程教学。首先分析了雷达情报处理与运用实践课程教学在知识体系构建中面临的现实问题。然后讨论了将知识图谱技术应用于雷达情报处理与运用综合实践课程的内涵和内在逻辑。接着提出了面向实际应用场景的雷达情报处理与运用知识图谱构建方法。最后,设计了基于知识图谱的雷达情报处理与运用综合实践课程实践路径,并利用实际应用数据开展了案例教学。本文提出利用知识图谱将分散的知识点按照课程需要构建为结构化的知识体系,提高了学生对繁杂教学内容的掌握程度,可以为其他同类课程教学提供参考。

摘要：舰船尾流气泡具有尺度范围大、稀疏、离散等特征。利用蓝绿激光的海水穿透性能以及气泡对激光的后向散射特性,可以实现舰船尾流气泡的远场检测。舰船尾流的稀疏、离散特征导致气泡的激光散射回波信噪比极低,对光学接收处理系统及尾流信号处理方法带来了困难与挑战。建立了舰船尾流气泡的激光后向散射模型,通过蒙特卡罗仿真验证了不同水质、不同气泡距离和不同尺度气泡的激光后向散射特性,设计了可抑制近场水体强散射干扰的水下气泡激光测试分析系统,实现了激光能量与雪崩光电二极管接收增益间的匹配调节。针对室内和湖泊环境,开展了不同水质和光电探测参数下的尾流气泡检测性能测试,通过对数据进行统计处理分析得到了舰船尾流气泡的激光探测特征规律。设计的水下气泡激光测试分析系统可以实现对舰船尾流气泡的有效探测,为舰船尾流探测系统在不同水质环境下的工程应用提供了理论及数据支撑。

摘要：被动声呐宽带目标检测中,基于固定门限的检测不能适应波动背景、对强弱目标共存场景检测时易检出旁瓣或漏检弱目标,此外检测结果中目标占据多个波束易使精确测向产生引导波束选取偏差。针对上述问题,基于宽带空间谱,将排序截断平均算法、局部峰值检测和波束内插算法结合,通过理论和蒙特卡洛实验分析对门限估计值有影响的参数,设计参数自动选取方案,形成检测门限自适应方法及自动检测与精确测向一体化方案。仿真与海试实验结果验证了所提算法的有效性,有较强工程应用价值。

摘要：将跳频体制信号引入鱼雷电磁引信能有效拓展引信工作带宽、提高抗干扰能力,但如何选取备选频点、避免跳频频率与干扰冲突,是目前仍需解决的问题之一。本文分析研究了跳频鱼雷电磁引信工作原理及干扰特性,基于认知无线电技术的频谱管理思想设计了一种干扰感知策略,提出一种基于多分辨率频谱感知算法的干扰感知技术方案,并采用双门限判决方法解决了跳频鱼雷电磁引信背景干扰与随机干扰的同步检测问题,设计了备选频点选取算法。仿真结果表明,提出的技术方案能够有效实现干扰感知,采用高斯函数作为母小波函数可在信噪比(signal to noise ratio, SNR)为5 dB时,使最高检测概率达0.995;在SNR为-15 dB时,最高虚警概率低于0.25;当SNR高于-5 dB时,应对应答干扰和扫频干扰的跳频干扰冲突概率均低于0.05%。

摘要：由于水体的吸收和散射作用,光束能量在传播的过程中会产生衰减,激光脉冲会被展宽,制约着水下激光雷达的探测范围和探测精度。文中以浑浊水体环境下水下弱小目标探测为应用背景,建立了水下光子传播的蒙特卡洛仿真模型,模拟了不同衰减系数和散射率的水体后向散射回波信号,并对相应的水体后向散射回波信号变化趋势进行了分析。仿真结果表明:随水体衰减系数的增加,近场水体激光回波信号接收光子数逐渐增多;随水体散射率的增加,回波信号光子消亡速度逐渐降低。开展了不同浊度下的激光雷达回波信号的测试实验,实验结果表明:随水体衰减系数的增加,水体激光后向散射回波幅度逐渐增高,脉冲宽度逐渐展宽。在进行浑浊水体水下弱小目标探测时,随水体衰减系数的增加,应通过逐渐减小激光器能量或接收系统增益来增强水体回波与目标回波之间的差异,以此提高浑浊水体水下弱小目标探测的信噪比。实验验证了理论与仿真结果,为浑浊水体环境下水下弱小目标激光探测系统在不同水质下的激光能量选取、接收系统增益设计等提供理论支撑。