第一篇：學(xué)科前沿講座模式識別與雷達(dá)信號處理學(xué)習(xí)心得報(bào)告

學(xué) 科 前 沿 講 座 報(bào) 告

授課老師:趙亦工教授

學(xué)院:電子工程學(xué)院

姓名:龍毛

學(xué)號:02081458 關(guān)于模式識別與雷達(dá)信號處理學(xué)習(xí)心得

在學(xué)科前沿講座上趙亦工老師給我們講解了關(guān)于模式識別與雷達(dá)信號處理等相關(guān)的知識,觀看了很多圖像處理的視頻,讓我們不得不感慨于學(xué)習(xí)模式識別與圖像處理的重要性。

模式識別是人類的一項(xiàng)基本智能，在日常生活中，人們經(jīng)常在進(jìn)行“模式識別”。隨著40年代計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)以及50年代人工智能的興起，人們當(dāng)然也希望能用計(jì)算機(jī)來代替或擴(kuò)展人類的部分腦力勞動。計(jì)算機(jī)模式識別在20世紀(jì)60年代初迅速發(fā)展并成為一門新學(xué)科。

模式識別是指對表征事物或現(xiàn)象的各種形式的(數(shù)值的、文字的和邏輯關(guān)系的)信息進(jìn)行處理和分析,以對事物或現(xiàn)象進(jìn)行描述、辨認(rèn)、分類和解釋的過程,是信息科學(xué)和人工智能的重要組成部分。模式識別又常稱作模式分類，從處理問題的性質(zhì)和解決問題的方法等角度，模式識別分為有監(jiān)督的分類和無監(jiān)督的分類兩種。二者的主要差別在于，各實(shí)驗(yàn)樣本所屬的類別是否預(yù)先已知。一般說來，有監(jiān)督的分類往往需要提供大量已知類別的樣本，但在實(shí)際問題中，這是存在一定困難的，因此研究無監(jiān)督的分類就變得十分有必要了。

模式還可分成抽象的和具體的兩種形式。前者如意識、思想、議論等,屬于概念識別研究的范疇,是人工智能的另一研究分支。我們所指的模式識別主要是對語音波形、地震波、心電圖、腦電圖、圖片、照片、文字、符號、生物傳感器等對象的具體模式進(jìn)行辨識和分類。

模式識別研究主要集中在兩方面,一是研究生物體包括人是如何感知對象的，屬于認(rèn)識科學(xué)的范疇,二是在給定的任務(wù)下,如何用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)模式識別的理論和方法。前者是生理學(xué)家、心理學(xué)家、生物學(xué)家和神經(jīng)生理學(xué)家的研究內(nèi)容,后者通過數(shù)學(xué)家、信息學(xué)專家和計(jì)算機(jī)科學(xué)工作者近幾十年來的努力,已經(jīng)取得了系統(tǒng)的研究成果。

模式識別所分類的類別數(shù)目由特定的識別問題決定。有時，開始時無法得知實(shí)際的類別數(shù)，需要識別系統(tǒng)反復(fù)觀測被識別對象以后確定。

模式識別與統(tǒng)計(jì)學(xué)、心理學(xué)、語言學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、生物學(xué)、控制論等都有關(guān)系。它與 人工智能、圖像處理 的研究有交叉關(guān)系。例如自適應(yīng)或自組織的模式識別系統(tǒng)包含了人工智能的學(xué)習(xí)機(jī)制；人工智能研究的景物理解、自然語言理解也包含模式識別問題。又如模式識別中的預(yù)處理和特征抽取環(huán)節(jié)應(yīng)用圖像處理的技術(shù)；圖像處理中的圖像分析也應(yīng)用模式識別的技術(shù)

從20世紀(jì)20年代發(fā)展至今，人們的一種普遍看法是不存在對所有模式識別問題都適用的單一模型和解決識別問題的單一技術(shù)，我們現(xiàn)在擁有的只是一個工具袋，所要做的是結(jié)合具體問題把統(tǒng)計(jì)的和句法的識別結(jié)合起來，把統(tǒng)計(jì)模式識別或句法模式識別與人工智能中的啟發(fā)式搜索結(jié)合起來，把統(tǒng)計(jì)模式識別或句法模式識別與支持向量機(jī)的機(jī)器學(xué)習(xí)結(jié)合起來，把人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)與各種已有技術(shù)以及人工智能中的專家系統(tǒng)、不確定推理方法結(jié)合起來，深入掌握各種工具的效能和應(yīng)有的可能性，互相取長補(bǔ)短，開創(chuàng)模式識別應(yīng)用的新局面。

雷達(dá)信號處理則是為完成雷達(dá)數(shù)字信號檢測和信息提取功能所采取的實(shí)施手段。物體的反射回波是微弱的高頻信號,經(jīng)過變頻、放大和濾波等處理變成具有一定強(qiáng)度的模擬信號（時間上連續(xù)，幅度上可為任意實(shí)數(shù)值）。數(shù)字處理須采用模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器,把模擬信號轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號（時間上離散，幅度上分層），然后進(jìn)行各種運(yùn)算和處理。早期的雷達(dá)信號處理，幾乎全部是模擬的。50年代出現(xiàn)利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行信號處理的雷達(dá)系統(tǒng)。這是雷達(dá)數(shù)字信號處理的開端，功能還僅限于自動檢測。

同模擬信號處理相比，采用數(shù)字信號處理的優(yōu)點(diǎn)是：①把許多功能綜合設(shè)計(jì)在一部處理機(jī)中，可以根據(jù)外來指令或預(yù)先編好的程序靈活地選擇和組合使用。②精度僅與字長有關(guān)，不像模擬處理那樣，性能與使用人員的調(diào)整有關(guān)，因此性能穩(wěn)定可靠。③有利于高速大規(guī)模集成電路的應(yīng)用，從而可使信號處理機(jī)的重量減輕和體積縮小。同其他領(lǐng)域的數(shù)字信號處理相比，雷達(dá)數(shù)字信號處理的特點(diǎn)是信號帶寬大,因而采樣率高,并且實(shí)時輸出。因此，單位時間內(nèi)的處理量（或稱吞吐率、解題率）極大。

數(shù)字轉(zhuǎn)換器把模擬視頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號（見圖）,從原理上可分為三個步驟，即采樣、保持和分層。在脈沖雷達(dá)中，數(shù)字信號處理可劃分為周期內(nèi)處理和隔周期處理兩大部分。周期內(nèi)處理是指對一個周期之內(nèi)的回波脈沖進(jìn)行匹配或最佳濾波處理，使單個脈沖的信-噪比達(dá)到最大;隔周期處理是指對多個周期中回波脈沖串的復(fù)包絡(luò)進(jìn)行匹配或最佳濾波處理，使整個脈沖串中某時刻的信－噪比達(dá)到最大。對于周期內(nèi)處理，采樣周期應(yīng)小于或等于測時延（距離）的分辨單元。對于隔周期處理，采樣周期可以長達(dá)一個重復(fù)周期。

數(shù)字信號處理可分為四類，即線性非時變、線性時變、非線性非時變和非線性時變。在理論上最容易解決的是線性非時變型的處理。這一類型的模擬處理用線性常系數(shù)微分方程描述，從而可以用傅里葉級數(shù)或傅里葉變換求解。同樣，這一類型的數(shù)字處理可以采用線性常系數(shù)差分方程描述,從而可以用Z變換或離散傅里葉變換求解。

采用狀態(tài)變量法解決線性時變型數(shù)字處理的分析問題效果較好。這種方法尤其適用于利用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行仿真分析。關(guān)于含有非線性性質(zhì)的數(shù)字處理，只能對特定問題進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真計(jì)算，而不能應(yīng)用疊加原理。

信號處理方法有兩種，一種是信號依次進(jìn)入而形成信號流，另一種是執(zhí)行完一條指令再執(zhí)行下一條指令，形成指令流。雷達(dá)中的數(shù)字信號處理機(jī)可采用這兩種方法中的任一種，也可以兼用兩種方法。一般來說，采樣速度高而功能較簡單者宜用前者；采樣速度較低而功能復(fù)雜者則宜采用后者。

在處理中對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有一定要求，位數(shù)會影響全機(jī)精度。為保持很高精度勢必增加字長。為了不使字長過分增加，則須采取截尾或舍入的措施。這些措施等效于在系統(tǒng)中加入噪聲。因此，為確保一定精度，系統(tǒng)運(yùn)算字長應(yīng)適當(dāng)?shù)卮笥谳斎霐?shù)據(jù)的字長。過長的運(yùn)算字長會導(dǎo)致機(jī)器結(jié)構(gòu)龐大。

對處理機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)有一定要求特別重要的是數(shù)據(jù)和指令的存儲方式。早期多采用移位寄存器控制方式，后來隨機(jī)存取存儲器方式得到更多的應(yīng)用，現(xiàn)代雷達(dá)信號處理更多采用只讀存儲器程序固化的方式。

對指令語言也有一定要求。使用語言的級別越高(即面向任務(wù)),操作時越方便，即只需一個動作就可適應(yīng)事先規(guī)定的一種場合；語言級別越低（即面向機(jī)器），操作時越靈活，即可臨時編制程序執(zhí)行多種不同的任務(wù)。

誠然，在雷達(dá)成像的研究中還有數(shù)不清的難題需要攻克，雷達(dá)成像這一研究領(lǐng)域也面臨著許多的問題需要解決。在學(xué)習(xí)圖像處理時我們不僅要掌握一維信號處理的基本知識，也要掌握二維或者高維信號處理的知識。其次，圖像處理是計(jì)算機(jī)視覺和視頻處理的基礎(chǔ)，所以必須掌握圖像處理的基本知識。目前的模式識別，大部分也都是圖像模式識別。

在實(shí)際應(yīng)用場合，采集的信息很多都是圖像信息，比如指紋、條碼、人臉、虹膜、車輛等等。通過這個課程,讓我們了解到模式識別和圖像處理對于我們學(xué)電子類的學(xué)生的重要性,也讓我們見識到了什么才是高科技,而以后我們就要為這個方向而不斷積蓄知識,掌握更多的才能。

第二篇：學(xué)科前沿講座學(xué)習(xí)心得（本站推薦）

學(xué)科前沿講座學(xué)習(xí)心得

學(xué)科前沿指某一學(xué)科中最能代表該學(xué)科發(fā)展趨勢，制約該學(xué)科當(dāng)前發(fā)展的關(guān)鍵性問題、難題及相應(yīng)的學(xué)科。通過今年學(xué)科前沿講座的學(xué)習(xí)，我自身覺得我最大的收獲就是學(xué)會了如何寫出一篇合格的綜述性論文，對我的PPT制作技術(shù)也有很大幫助，而在所學(xué)到的知識方面，我覺得收獲最大的就是微生物產(chǎn)氫研究的部分。

微生物產(chǎn)氫技術(shù)是由于電解產(chǎn)氫資源消耗巨大，且易造成污染，因此近幾年人們通過對微生物發(fā)酵過程和光合過程的研究篩選出高效的產(chǎn)氫菌，進(jìn)行更少資源、更少浪費(fèi)的微生物產(chǎn)氫過程。生物制氫是利用生物自身的代謝作用將有機(jī)質(zhì)（包括糖水化合物、纖維素、半纖維素以及灰分物質(zhì)等）或 H2O 轉(zhuǎn)化為 H2，產(chǎn)出能源，是清潔、可再生、無污染的制氫方法。生物制氫包括異氧型厭氧菌制氫、光合異養(yǎng)菌水汽化反應(yīng)、生物直接光解制氫系統(tǒng)、生物間接光解制氫系統(tǒng)、耦合法制氫技術(shù)。我對微生物耦合法產(chǎn)氫有較為濃厚的興趣，因此對微生物產(chǎn)氫進(jìn)行了認(rèn)真的研究。

光合–發(fā)酵耦合技術(shù)逐漸成為生物制氫技術(shù)的新發(fā)展方向，首先它減少了光的需求量，同時有機(jī)物得到完全降解，最后氫氣產(chǎn)量得到提高。何欣等為了對鳳眼蓮這種生物質(zhì)進(jìn)行能源資源化利用，采用兩個串聯(lián)的5 L發(fā)酵罐以補(bǔ)料分批培養(yǎng)(半連續(xù)培養(yǎng))的方式研究鳳眼蓮的暗光發(fā)酵耦合產(chǎn)氫特性。通過硫酸溶液、常壓微波加熱和纖維素酶水解的方式降解鳳眼蓮得到大量的還原糖，再用處理后的鳳眼蓮溶液在補(bǔ)料分批培養(yǎng)的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，獲得了穩(wěn)定的暗發(fā)酵及光發(fā)酵的產(chǎn)氫速率，分別為200．6 mL/(L·d)和85．4 mL/(L·d)。實(shí)驗(yàn)中單位原料的產(chǎn)氫量則分別達(dá)到50．7 mL/g TVS 和285 mL/g TVS，產(chǎn)氫過程的整體熱值轉(zhuǎn)化效率為21．7%。

夏奡以小球藻和木薯淀粉為混合原料，研究了碳氮摩爾比對發(fā)酵產(chǎn)氫氣的影響?；旌仙镔|(zhì)在碳氮摩爾比為25.3的條件下得到的最大暗發(fā)酵氫氣產(chǎn)率276.2ml H2/gTVs為分別是單純用小球藻和木薯淀粉為原料最大氫氣產(chǎn)率的3.7倍和1.8倍。通過暗發(fā)酵和光發(fā)酵耦合產(chǎn)氫氣聯(lián)產(chǎn)甲烷，混合生物質(zhì)的最大氫氣產(chǎn)率和甲烷產(chǎn)率分別為664.2ml H2/gTVs和126.0ml CH4/gTVs，整體能量轉(zhuǎn)化效率達(dá)到67.2%。生物制氫技術(shù)是制氫技術(shù)中起步較晚但發(fā)展迅速的技術(shù)，無論是光解制氫還是發(fā)酵制氫，都在近年來得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。氫能是解決能源短缺和環(huán)境問題的清潔能源，制氫技術(shù)的發(fā)展對于能源和環(huán)境問題具有深刻的意義?？v觀制氫技術(shù)的發(fā)展研究，其未來的發(fā)展趨勢集中在以下幾個方面: 進(jìn)一步研究光發(fā)酵產(chǎn)氫菌種的來源和篩選培育方式，與暗發(fā)酵過程進(jìn)行聯(lián)合，進(jìn)行菌種的篩選和培育;將篩選出的混合菌種進(jìn)行分離，得到純菌種進(jìn)行專項(xiàng)研究，針對發(fā)酵機(jī)理進(jìn)行深入研究，為制氫技術(shù)的應(yīng)用拓展提供支持;擴(kuò)大制氫技術(shù)中工藝與條件的優(yōu)化范圍，進(jìn)一步拓展其工業(yè)化應(yīng)用范圍;設(shè)計(jì)新的反應(yīng)器型式，結(jié)合新材料和支撐物的研究技術(shù)進(jìn)行反應(yīng)器的創(chuàng)新研究;進(jìn)一步放大到大規(guī)模的連續(xù)性生產(chǎn)階段，并實(shí)行有效的控制。

對于學(xué)科前沿講座，我學(xué)習(xí)到很多，對于水、大氣、固體廢物以及相應(yīng)的處理方法：物理、化學(xué)、生物等方法的較為新穎的技術(shù)及理論有了更深入的了解。希望以后有更多的機(jī)會能聽取到相關(guān)研究方向的專業(yè)老師對我們進(jìn)行更詳細(xì)，知識點(diǎn)更明確的專業(yè)的知識講座。

第三篇：學(xué)科前沿講座學(xué)習(xí)心得

學(xué)科前沿講座學(xué)習(xí)心得

在開頭必須注明：班級、學(xué)號、專業(yè)等個人信息。

總結(jié)開頭需對照憑證自查寫明參加各類前沿講座的次數(shù)，如：參加學(xué)術(shù)講座8次，包括：名師講壇2次，學(xué)術(shù)沙龍2次......；學(xué)期教育講座8次，包括院士校園行1次、安全教育1次，心理教育1次，職業(yè)生涯規(guī)劃沙龍1次......。

大學(xué)里開設(shè)的課程總是異彩紛呈，可以無限地滿足我們學(xué)生求知欲和好奇心，似乎無論我們對哪一方面感興趣，總可以在琳瑯滿目的課程條目中找到自己的歸宿。然而，本學(xué)期我院開設(shè)的學(xué)科前沿講座，卻在眾多的課程中獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷，展現(xiàn)出了其獨(dú)特的魅力，其專業(yè)性、尖端性，在學(xué)術(shù)領(lǐng)域給我們打開了新的窗戶，使我們眼前一亮。

學(xué)科前沿是指某一學(xué)科中最能代表該學(xué)科發(fā)展趨勢制約該學(xué)科當(dāng)前發(fā)展的關(guān)鍵性科學(xué)問題、難題及相應(yīng)的學(xué)說。在短短一年的時間里，我們有幸參加學(xué)習(xí)了各種學(xué)術(shù)講座和教育講座。這無疑全是精華中的萃取，而對于我們學(xué)生而言，則更是一場知識盛宴，帶給我們完全優(yōu)于課本，來自時代尖端的知識風(fēng)暴。下面我將就自己這一學(xué)年的所學(xué)，談?wù)勛约何液唵蔚南敕ā?/p>

在這十六次精彩紛呈的講座中，給我留下最深刻的印象就是校醫(yī)院開設(shè)的急救知識安全培訓(xùn)講座。

主講老師理論聯(lián)系實(shí)踐，深入淺出地向同學(xué)們講解了災(zāi)難的分類、急救的基本程序、創(chuàng)傷救護(hù)的基本技術(shù)以及心肺復(fù)蘇的實(shí)施方法。講座現(xiàn)場，老師與學(xué)生們形成良好互動，由學(xué)生扮演受傷者，現(xiàn)場演示了不同傷情下創(chuàng)傷救護(hù)的止血包扎方式，并利用模擬人手把手地教同學(xué)們?nèi)绾芜M(jìn)行心肺復(fù)蘇操作,對胸外按壓的部位、頻率、深度和氣道開放消除異物的方法以及人工呼吸的要點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)講解。同學(xué)們聽得非常投入，反響熱烈并積極參與，幾名同學(xué)代表在老師的指導(dǎo)下先后進(jìn)行了現(xiàn)場練習(xí)。

此次講座內(nèi)容豐富精彩，達(dá)到了預(yù)期效果。通過學(xué)習(xí)和演練，同學(xué)們對急救知識有了更加全面的了解，同時也掌握了一些基本急救技能，增強(qiáng)了同學(xué)們的自我保護(hù)意識。極大的提升了自己的急救能力。

既然上學(xué)了，免不了面對就業(yè)問題，在3月27號，潘顯鐘老師給我們帶來了一場就業(yè)指導(dǎo)講座。潘顯鐘老師主要從學(xué)校理念的各項(xiàng)數(shù)據(jù)入手，包括研究生畢業(yè)初期的待遇情況，近幾年畢業(yè)生的留京比例，以及繼續(xù)深造與直接就業(yè)的差異等等，深入淺出的為我們剖析當(dāng)前的就業(yè)形勢。

一個人如果想實(shí)現(xiàn)他的目標(biāo)，需要付出很多的努力，他在開始之前需要有很多的準(zhǔn)備工作。所以我們不能夠在面臨就業(yè)抉擇之時才去確定自己的人生目標(biāo)，應(yīng)該盡早做出打算，給自己定一個符合自己能力范圍內(nèi)的目標(biāo)。職業(yè)生涯規(guī)劃的訓(xùn)練有助于全面提高大學(xué)生的綜合素質(zhì)，避免學(xué)習(xí)的盲目性和被動性；規(guī)劃個人的職業(yè)生涯，可以使職業(yè)目標(biāo)和實(shí)施策略能了然于心中，并便于從宏觀上予以調(diào)整和掌控，能讓大學(xué)生在職業(yè)探索和發(fā)展中少走彎路，節(jié)省時間和精力；同時，職業(yè)生涯規(guī)劃還能對大學(xué)生起到內(nèi)在的激勵作用，使大學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)、實(shí)踐的動力，激發(fā)自己不斷為實(shí)現(xiàn)各階段目標(biāo)和終極目標(biāo)而進(jìn)取。

大學(xué)生首先要認(rèn)識到生涯規(guī)劃的重要意義，職業(yè)生涯規(guī)劃將伴隨我們的大半生，擁有明確的職業(yè)生涯規(guī)劃才能實(shí)現(xiàn)完美人生。因此，職業(yè)生涯規(guī)劃具有特別重要的意義。人的成功或許就在于那一分鐘的堅(jiān)持，一分鐘之后你或許就是那個成功者，但是如果那一分鐘你沒有繼續(xù)堅(jiān)持而是選擇放棄，那你注定是失敗的，潘老師用實(shí)例向我們證明，沒有人天生愚笨，也沒有人注定一事無成，一個人的成功與否在于他對一件事情的熱愛程度，決定于你對目標(biāo)的堅(jiān)持。每個人的潛力都是無窮的，只要你足夠自信，相信自己，并鎖定目標(biāo)堅(jiān)持不懈，那你就是最后的成功者。

大學(xué)是人才的培養(yǎng)基地，講座則是大學(xué)生活中濃墨重彩的一道風(fēng)景。豐富多彩的講座對于繁榮校園文化，活躍學(xué)術(shù)氣氛，鼓勵理論研究和學(xué)術(shù)創(chuàng)新等，具有良好的促 進(jìn)作用。而對于人才培養(yǎng)和教育而言，在“通才教育”理念占據(jù)教育哲學(xué)主導(dǎo)地位的時代，講座是其中不可忽視的培養(yǎng)和塑造手段。指導(dǎo)性講座能給大學(xué)生以切實(shí)的 人生指導(dǎo)，引導(dǎo)他們養(yǎng)成健康的生活方式；學(xué)術(shù)性講座是大學(xué)生開闊知識視野，發(fā)掘?qū)W術(shù)興趣和增強(qiáng)學(xué)術(shù)功底的第二通道，并能廣泛涉獵各個學(xué)科領(lǐng)域，這對于優(yōu)化 學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，提升他們的綜合素質(zhì)具有不可替代的作用。在講座這個自由的空間里，我們有機(jī)會和來自各個方面各個行業(yè)的人接觸，能從他們那里聽到許多在校園中接觸不到的事情；在學(xué)術(shù)科研講座上，我們有機(jī)會分享 專家、學(xué)者們潛心研究的成果，聆聽他們的觀點(diǎn)和見解，了解他們學(xué)術(shù)人生的平凡與偉大；聽了某位成功人士的演講我們可能會熱血沸騰，激發(fā)出創(chuàng)業(yè)的勇氣和信心??以上種種，都是講座給我們帶來的收獲。

第四篇：學(xué)科前沿講座學(xué)習(xí)心得

學(xué)科前沿講座學(xué)習(xí)心得

1201100416 王海珊

一、學(xué)有所感

大學(xué)里開設(shè)的課程總是異彩紛呈，可以無限地滿足我們學(xué)生求知欲和好奇心，似乎無論我們對哪一方面感興趣，總可以在琳瑯滿目的課程條目中找到自己的歸宿。然而，本學(xué)期我院開設(shè)的學(xué)科前沿講座，卻在眾多的課程中獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷，展現(xiàn)出了其獨(dú)特的魅力，其專業(yè)性、尖端性，在學(xué)術(shù)領(lǐng)域給我們打開了新的窗戶，使我們眼前一亮。

學(xué)科前沿是指某一學(xué)科中最能代表該學(xué)科發(fā)展趨勢制約該學(xué)科當(dāng)前發(fā)展的關(guān)鍵性科學(xué)問題、難題及相應(yīng)的學(xué)說。在短短八周的時間里，我們有幸參加學(xué)習(xí)了外國語學(xué)院英語方面8位最優(yōu)秀的老師的講座。一周一位老師，一百三十五分鐘，一個領(lǐng)域；三節(jié)課，一項(xiàng)前沿研究??無疑全是精華中的萃取，而對于我們學(xué)生而言，則更是一場知識盛宴，帶給我們完全優(yōu)于課本，來自時代尖端的知識風(fēng)暴。下面我將就自己這八周的所學(xué)，談?wù)勛约何液唵蔚南敕ā?/p>

二、學(xué)有所得

在這八次精彩紛呈的講座中，給我留下最深刻的印象就是顧琦一老師關(guān)于語言習(xí)得的講座了，其中關(guān)于嬰兒語言能力的知識，更是讓我耳目一新，記憶深刻。

嬰兒有能力分辨人類能夠發(fā)出的一切聲音。換言之，他們是有能力說任何語言的。加拿大的研究者發(fā)現(xiàn)：小至四個月大的小孩就已經(jīng)可以通過注視說話者的視覺線索來區(qū)分兩種不同的語言,但這種能力會隨著時間的增加而減弱。嬰兒甚至擁有比成人更強(qiáng)的聲音語言識別能力，他們可以區(qū)分電話中任意兩種世界語言的聲音。在不用聽到一個單詞的情況下，一個四個月大的小孩就可以通過注視說話者面部動作的改變，輕而易舉地意識到說話者使用了另外一種語言，例如嘴形、特殊的習(xí)慣，像因說話方式而異的頭擺動的頻率。

嬰幼兒出生時具有天生的通過視覺來辨識語言的能力，但隨著時間和年齡的增加，如果他們僅僅處于某一種語言環(huán)境中，這種能力將減弱。如果他們反復(fù)聽到的只是當(dāng)?shù)卣Z言，那么，他們很快就學(xué)會辨認(rèn)這種語言的聲音。小孩子漸漸長大，他們將調(diào)整并適應(yīng)對常用語言的理解，同時喪失理解和區(qū)別其他語言的能力。他們停止識別他們所不需要的，并且加強(qiáng)識別他們所需要的。嬰幼兒辨別非母語的細(xì)微聲音的能力也存在同樣的減弱現(xiàn)象。在這個充滿聲音的世界中，嬰兒能從各種聲音中分出說話的聲音，甚至還能識別自己的母語和其他語言。但到了10個月大，這種奇異的能力就會消失不見。這與我們大腦內(nèi)部的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連接是有很大關(guān)系的。

兒童的學(xué)習(xí)不僅是大腦機(jī)能的發(fā)育，它還與大腦內(nèi)部的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連接關(guān)系的轉(zhuǎn)變息息相關(guān)。一個新生兒擁有和成人同樣多的神經(jīng)細(xì)胞，但是這些神經(jīng)細(xì)胞之間的聯(lián)系卻并不緊密。經(jīng)過學(xué)習(xí)和實(shí)踐經(jīng)歷，神經(jīng)細(xì)胞之間的聯(lián)系會變得逐步復(fù)雜。兒童在三歲的時候，大腦中所擁有的神經(jīng)細(xì)胞可以達(dá)到成年人的兩倍，這種水平一直維持到9到10歲，之后人體將會對它們進(jìn)行一次“修剪”。雖然這些“修剪”對我們智力的發(fā)展至關(guān)重要，但是科學(xué)家推測，在這個過程中我們會丟失某些東西。這些丟失的東西，可能是人在童年時期擁有千奇百怪的浪漫幻想的原因。如果我們現(xiàn)在擁有兩倍的腦神經(jīng)細(xì)胞連接，那么我們的感知將變得十分敏感：我們可能發(fā)現(xiàn)沙子中的一個世界，抑或是一朵花中的一個天堂？但是兒童的浪漫幻想與科學(xué)推理并非水火不容，科學(xué)家和詩人所擁有的好奇心、感知世界的熱情，都是兒童大腦中不可或缺的組成部分。

三、學(xué)有所思

由于時間短暫，介紹大量的專業(yè)的知識是不太現(xiàn)實(shí)的。老師們講座的過程中都考慮到了時間限制以及我們有限的知識水平，從大處著眼，為我們大概介紹他們研究方向和內(nèi)容，同時還會簡單向我們介紹這些研究將來的實(shí)際意義，以及和英語專業(yè)的聯(lián)系?？偟膩碚f，也許我們無法學(xué)到很多理論上、邏輯上的很專業(yè)的知識，但老師們利用不到兩小時的時間，就基本上將一個新的領(lǐng)域在我們的腦海中勾勒了出來，使我們這些死啃書本的孩子也有機(jī)會現(xiàn)實(shí)了一把，真正了解到與百姓的生活有直接聯(lián)系的科學(xué)研究。各位老師不僅在學(xué)術(shù)領(lǐng)域給我們打開了新的窗戶，使我們眼前一亮，也為我們介紹他們在工作學(xué)習(xí)中切身的體會及經(jīng)驗(yàn)，提前向我們預(yù)警就業(yè)道路及工作生涯可能遇到的問題。

我們?nèi)绾尾拍芸拷把啬?？顯然，這光靠一場兩個多小時的講座是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，前沿學(xué)科是一個動態(tài)的學(xué)科，它是不斷地隨著時代的腳步發(fā)展的，了解本專業(yè)的學(xué)術(shù)動態(tài)，方法很多，也很多元化，比如，向本專業(yè)老師或?qū)＜伊私?，其?shí)這基本上也就是我們這門課的目的；或者查閱國內(nèi)專業(yè)學(xué)報(bào)。專業(yè)學(xué)報(bào)發(fā)表的論文，一般反映了當(dāng)時的國內(nèi)學(xué)術(shù)動態(tài)和研究成果，也介紹一些國外的學(xué)術(shù)信息和動態(tài)，平時應(yīng)該廣泛地涉獵。此外，我們還應(yīng)突破自己的學(xué)科領(lǐng)域，通過廣泛涉獵，對自己的狹窄研究范圍之外的各學(xué)科的新成果、新動向、新問題，至少是重大的發(fā)展有所了解，并盡可能地應(yīng)用到自己的專業(yè)方向和研究工作中去。

第五篇：相控陣?yán)走_(dá)信號處理的基礎(chǔ)

相控陣?yán)走_(dá)信號處理的基礎(chǔ)

摘要

本文節(jié)給出了一個關(guān)于相控陣?yán)走_(dá)原理和術(shù)語的簡短的調(diào)查研究。波束形成、雷達(dá)探測與參數(shù)估計(jì)已經(jīng)描述過了。子陣的概念，單脈沖與任意子陣的估計(jì)開發(fā)。作為一個自適應(yīng)波束形成，這是在其他幾個部分處理的準(zhǔn)備，關(guān)于模型塑造的確定性加權(quán)的主題將會進(jìn)行詳細(xì)的介紹。

1.0 引言

當(dāng)今陣列在許多應(yīng)用程序、視圖和術(shù)語中的運(yùn)用是完全不同的。我們在這里介紹幾個相控陣?yán)走_(dá)天線和相關(guān)信號處理的具體特點(diǎn)。首先，雷達(dá)原理和術(shù)語的解釋。大量陣列單元的波束形成是典型雷達(dá)天線的特點(diǎn)和問題，在其他應(yīng)用程序眾所周知。因此，我們討論了陣列填滿、大光圈和帶寬的特殊問題。為了降低成本和空間，天線的輸出通常歸結(jié)于子陣。數(shù)字化處理只能靠子陣輸出解決。等部分模擬和數(shù)字波束形成的問題，特別是光柵的問題進(jìn)行了討論。本主題將重新考慮自適應(yīng)波束形成，空時自適應(yīng)處理（STAP），和SAR。

雷達(dá)探測范圍和方向估計(jì)由統(tǒng)計(jì)假設(shè)檢驗(yàn)和參數(shù)估計(jì)理論進(jìn)行計(jì)算。這一理論的主要應(yīng)用將在下一章的自適應(yīng)波束形成中進(jìn)行討論。在這個章中，我們提出了單脈沖估計(jì)的應(yīng)用，并且在下一章中擴(kuò)展到自適應(yīng)陣列或STAP的單脈沖估計(jì)。

由于波束形成在相控陣中起著核心作用，也為各種自適應(yīng)波束形成做了準(zhǔn)備，并且為確定性天線波束形成和和相關(guān)通道精度要求做了詳細(xì)介紹。

2.0雷達(dá)和陣列的基礎(chǔ)

2.1基本概念

雷達(dá)原理在圖1中進(jìn)行了描述。一個長度為τ的脈沖被傳輸，被反射在目標(biāo)上和在t0時刻雷達(dá)再次收到該脈沖。這個信號的傳輸時間經(jīng)計(jì)算為

R0?ct0/2。這個過程中脈沖重復(fù)間隔為（PRI）T。因此，最大的明確范圍為

Rmax?cT/2。

比之???/T稱為占空比。

1PSignalPnoisePmGt.?0.Gr?2?.24?4??R?kT0FB?.L1接收到的信號與噪聲功率比（SNR）由雷達(dá)方程描述。

SNR??4?R?22.? 波長(cm)kT0 =4*10-21 Ws(W/Hz)F 噪聲系數(shù)(dim-less)B 帶寬(Hz)L 損耗(dim-less)

這是的1/R規(guī)則要求雷達(dá)設(shè)計(jì)師必須盡可能增加傳送或接收的能量?？焖賹?shí)時處理：過濾接收到的脈沖使得信號能量能夠最大限度地提取（匹配濾波，脈沖壓縮）。這是實(shí)現(xiàn)卷積接收到的數(shù)據(jù)樣本yk?4zk發(fā)射波的形式sk，k?1..L,?szr?1Lk?r。脈沖壓縮后距離分辨率為?R?c?/2，其中τ是脈沖壓縮后的有效脈沖長度。通過壓縮后較短的長度對長發(fā)射脈沖進(jìn)行適當(dāng)?shù)木幋a，因此可以實(shí)現(xiàn)很高的分辨率。這需要一個更大的帶寬。脈沖之前的么長度和壓縮后的長度之比稱為壓縮比K，與時間帶寬積類似，K=?before/?after?B?before。模擬波形，如用于脈沖壓縮的線性頻率調(diào)制（調(diào)頻），或通過某種子脈沖切換的離散碼，例如：二進(jìn)制代碼或多相碼。脈沖壓縮后的雷達(dá)旁瓣對于避免假目標(biāo)非常重要。此外，壓縮脈沖必須適應(yīng)多普勒頻移，多普勒頻移是一個典型的目標(biāo)重復(fù)移動的頻率。

慢時處理：接收信號能量可以增加整合電源脈沖。由于多普勒效應(yīng)，具有一定徑向速度?R的目標(biāo)回波經(jīng)歷了一個fD?2?R/?的頻移。從脈沖間隔時間T，我們可以觀察到一次相移

?D?2?fDT。如果這次變換得到補(bǔ)償就能收集到最大

?y???e?j2?fDkTykk?1K能量。正確的相位補(bǔ)償?shù)目偤捅环Q為連貫整合，向速度和因此導(dǎo)致的多普勒頻為相干處理間隔，CPI。

fD。當(dāng)然，徑

是未知的，必須進(jìn)行估計(jì)。積分時間KT被稱此外，也可以只對幅度進(jìn)行相加，叫做非相干積分，?y???y2k?1K2k。在一

個雷達(dá)的固定觀察方向（例如若干CPI）上的所有處理時間稱為延時。

2.2相控陣原理

相控陣的原理是從大量的基本球面波形如圖2所示，生成一個波前平面。一些陣列天線的技術(shù)實(shí)現(xiàn)也顯示在圖中。球面波通過基本天線單元的全方位特征來近似實(shí)現(xiàn)。在基本天線上應(yīng)用適合的激勵和接收的所有信號的總和被稱為波束形成。

為什么人們對相控陣天線如此感興趣?它的主要優(yōu)點(diǎn)是幾乎是無限快速地轉(zhuǎn)換陣列的觀察方向。這使得我們可以根據(jù)一些最優(yōu)準(zhǔn)則，而不是根據(jù)一個連續(xù)的41R機(jī)械運(yùn)動來闡明搜索空間。回顧準(zhǔn)則，這迫使我們集中傳輸能量。優(yōu)化目標(biāo)接收的能量的各個方面都可以用關(guān)鍵詞——能量管理來表示，這是相控陣的本質(zhì)上的優(yōu)勢。特定的能源管理組成部分是

? 相干積分幾乎可以達(dá)到任意長。這可以做到更好的雜波抑制（多普勒分辨力），通過提取光譜的特征來進(jìn)行目標(biāo)分類，并最終進(jìn)行SAR和ISAR處理。

? 時分復(fù)用的不同雷達(dá)的任務(wù)，如搜索和跟蹤多個目標(biāo)的性能。這允許使用單相位陣列雷達(dá)作為多功能雷達(dá)。

? 個別的雷達(dá)任務(wù)的優(yōu)化：優(yōu)化搜索，采集和跟蹤波形，需要時的高精度測量，變量的光束形狀，跟蹤優(yōu)化算法（雷達(dá)通過跟蹤算法和一個先驗(yàn)信息來進(jìn)行控制）。

? 較低的主要能量消耗（僅適用于主動陣列，節(jié)省約2倍）

? 高故障間的平均時間間隔（MTBF）由于優(yōu)美的退化（只對于主動陣列）? 如果在天線孔徑的空間樣本可供選擇：自適應(yīng)波束形成（ABF）的時空自適應(yīng)處理（STAP），超高分辨率

2.3 波束形成

相控陣的關(guān)鍵技術(shù)問題之一是波束形成的操作。為了連貫地總結(jié)所有信號，在位置r??x,y,z?T的天線單元的接收信號的時間延遲必須進(jìn)行補(bǔ)償。我們通過如圖3所示的天線坐標(biāo)系統(tǒng)U中的單位方向向量（有時也被稱為“方向余弦”），來表示入射波平面的入射角。綠色的平面可能代表一個平面天線的口徑。公式對于三維陣列也有效。位置r的元素和原點(diǎn)之間的路徑長度是

對于如圖3左邊子圖所示的線性天線，它等于xsin?。在元素r處的信號可寫為

其中，f是發(fā)射頻率，c是光速。相應(yīng)地，我們在方向U0上用N個天線單元形成一個波束，通過補(bǔ)償這些延遲

上標(biāo)H表示共軛轉(zhuǎn)置。我們稱有等距單元的線性天線在眾所周知的函數(shù)。

a?u0?為控制向量。對于一個特殊的情況下的x?d?/2xk?kd?/2（此單元被k分開），此結(jié)果導(dǎo)致了