应用通用特征基函数求解目标宽带雷达散射截面 被引量：6

1

作者 王仲根 孙玉发 +1 位作者 王国华 杨明 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期91-96,共6页

基于特征基函数法提出了一种分析目标宽带电磁散射特性的快速有效数值方法.该方法在期望频段内,求出最高频率点的主要特征基函数和次要特征基函数并进行奇异值分解,生成通用特征基函数,该通用特征基函数能够在整个频段内重复运用,从而... 基于特征基函数法提出了一种分析目标宽带电磁散射特性的快速有效数值方法.该方法在期望频段内,求出最高频率点的主要特征基函数和次要特征基函数并进行奇异值分解,生成通用特征基函数,该通用特征基函数能够在整个频段内重复运用,从而快速获得期望频段的目标电磁散射特性.应用自适应交叉近似算法加速阻抗矩阵元素的计算,提高次要特征基函数和缩减矩阵构建过程中的矩阵矢量相乘速度.与传统方法相比,计算精度和计算效率都得到了大大提高,数值结果证明了所提方法的精确性和有效性. 展开更多

关键词 特征基函数法 宽带雷达散射截面 通用特征基函数 自适应交叉近似

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应用改进的主要特征基函数快速计算目标宽角度RCS 被引量：4

2

作者 王仲根 唐晓菀 汪强 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期573-578,共6页

特征基函数法是分析目标宽角度电磁散射特性的有效方法之一,但在构造特征基函数时,设置的入射波激励包含大量的冗余信息,大大降低了特征基函数的构造效率;另外在分析复杂目标时,在增加激励数目的情况下,仅应用主要特征基函数并不能显著... 特征基函数法是分析目标宽角度电磁散射特性的有效方法之一,但在构造特征基函数时,设置的入射波激励包含大量的冗余信息,大大降低了特征基函数的构造效率;另外在分析复杂目标时,在增加激励数目的情况下,仅应用主要特征基函数并不能显著提高计算精度。针对这些问题,该文对特征基函数构造方法进行改进,首先采用奇异值分解技术对激励矩阵进行压缩去除冗余信息,减少求解矩阵方程的次数;其次充分考虑子域之间的互耦作用,将主要特征基函数与次要特征基函数融合,得到改进的主要特征基函数。数值计算结果表明:与传统方法相比,该方法具有更高的计算效率和计算精度。 展开更多

关键词 宽角度RCS 特征基函数法 特征基函数 奇异值分解

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二维多导体柱电磁散射特性的特征基函数法分析 被引量：8

3

作者 孙玉发 张奕 +1 位作者 徐善驾 陈学佺 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期229-232,共4页

特征基函数法是近两年提出来的一种求解电磁散射问题的有效方法,该方法使用的特征基函数不受传统矩量法离散尺寸的限制,因而可以大大减小要求解的矩阵方程。应用特征基函数法分析了二维多导体柱的电磁散射特性,计算了多个无限长导电椭... 特征基函数法是近两年提出来的一种求解电磁散射问题的有效方法,该方法使用的特征基函数不受传统矩量法离散尺寸的限制,因而可以大大减小要求解的矩阵方程。应用特征基函数法分析了二维多导体柱的电磁散射特性,计算了多个无限长导电椭圆柱和方柱的雷达散射截面,结果表明特征基函数法的计算结果与传统矩量法的计算结果吻合良好,而计算量却大为减少。 展开更多

关键词 多体散射 矩量法 特征基函数法 雷达散射截面

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应用改进的快速偶极子法和特征基函数法分析导体目标电磁散射特性 被引量：6

4

作者 王仲根 孙玉发 王国华 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期2272-2277,共6页

该文提出了一种分析导体目标电磁散射特性的有效数值方法,该方法基于特征基函数法,将改进后的快速偶极子法与之相结合,把远场组间的矩阵矢量积转化为聚集-转移-发散的形式,从而加速次要特征基函数和缩减矩阵构建过程中的矩阵矢量相乘的... 该文提出了一种分析导体目标电磁散射特性的有效数值方法,该方法基于特征基函数法,将改进后的快速偶极子法与之相结合,把远场组间的矩阵矢量积转化为聚集-转移-发散的形式,从而加速次要特征基函数和缩减矩阵构建过程中的矩阵矢量相乘的速度。与传统的快速偶极子法结合特征基函数法相比较,在同等精度下,计算时间和内存消耗都得到了有效地缩减,数值结果证明了该方法的精确性和有效性。 展开更多

关键词 电磁散射 矩量法 特征基函数法 快速偶极子法

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特征基函数法快速分析导体目标电磁散射特性 被引量：9

5

作者 王国华 孙玉发 于君之 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期438-442,共5页

提出了一种分析导体目标电磁散射特性的有效数值方法,该方法以特征基函数法(Characteristic Basis Function Method,CBFM)为基础,并将自适应交叉近似(Adaptive Cross Approximation,ACA)算法应用于子块矩阵的低秩压缩计算.该方法将子块... 提出了一种分析导体目标电磁散射特性的有效数值方法,该方法以特征基函数法(Characteristic Basis Function Method,CBFM)为基础,并将自适应交叉近似(Adaptive Cross Approximation,ACA)算法应用于子块矩阵的低秩压缩计算.该方法将子块矩阵用一个列占优矩阵和一个行占优矩阵的乘积形式表示,从而加快次要特征基函数(Secondary Level Characteristic Basis Functions,SCBFs)的产生,提高缩减矩阵构建过程中的矩阵矢量相乘速度.本方法和传统矩量法(Method of Mo-ments,MoM)相比,计算时间和内存消耗都得到了有效缩减,数值结果证明了本方法的精确性和有效性. 展开更多

关键词 特征基函数法 自适应交叉近似 矩量法 阻抗矩阵压缩

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介质目标电磁散射特性的多层特征基函数法分析 被引量：4

6

作者 孙玉发 卢克 王国华 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期92-96,共5页

特征基函数法是近几年提出的一种基于分块和高阶基函数概念求解电磁散射问题的快速算法.为了更有效地分析电大尺寸多目标的电磁散射问题,将基于Foldy-Lax多径散射方程的特征基函数法扩展为多层特征基函数法,通过对子域进行多层划分来控... 特征基函数法是近几年提出的一种基于分块和高阶基函数概念求解电磁散射问题的快速算法.为了更有效地分析电大尺寸多目标的电磁散射问题,将基于Foldy-Lax多径散射方程的特征基函数法扩展为多层特征基函数法,通过对子域进行多层划分来控制生成矩阵维数的大小和计算精度.应用多层特征基函数法计算了介质目标的远区散射场,数值结果与传统特征基函数法的计算结果吻合良好,且计算效率明显提高. 展开更多

关键词 介质目标 电磁散射 矩量法 多层特征基函数法

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基于特征基函数的柱面共形吸波超材料的优化设计 被引量：2

7

作者 于家傲 彭世蕤 +1 位作者 李有权 刘立国 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期671-677,共7页

针对吸波超材料与柱面载体共形时其吸波性能变差的问题,提出了一种非均匀单元方案及其优化设计方法.在柱面共形设计中,根据吸波超材料在无曲率变化方向上的周期性建立周期边界条件.基于特征基函数法的子块划分个数通过周期边界条件进行... 针对吸波超材料与柱面载体共形时其吸波性能变差的问题,提出了一种非均匀单元方案及其优化设计方法.在柱面共形设计中,根据吸波超材料在无曲率变化方向上的周期性建立周期边界条件.基于特征基函数法的子块划分个数通过周期边界条件进行压缩,降低了矩阵方程求解维度,提高了优化设计速度.通过遗传算法优化,得到一组非均匀单元设计参数,并进行加工和实测.仿真和实测结果表明,所设计的非均匀单元方案改善了柱面共形对吸波超材吸波性能的影响,在2.8～8.0GHz频段内实现了良好的雷达散射截面积减缩特性. 展开更多

关键词 特征基函数 吸波超材料 六边形环 宽带 周期边界条件

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电磁散射研究中的自适应修正特征基函数法 被引量：2

8

作者 韩国栋 顾长青 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第10期2364-2368,共5页

该文提出了一种新的特征基函数法——自适应修正特征基函数法(Adaptively Modified Characteristic Basis Function Method,AMCBFM)。首先在分块子域上构建初次基函数,并计算出基函数的系数以及各块的初次电流;而后用块间互阻抗、各块... 该文提出了一种新的特征基函数法——自适应修正特征基函数法(Adaptively Modified Characteristic Basis Function Method,AMCBFM)。首先在分块子域上构建初次基函数,并计算出基函数的系数以及各块的初次电流;而后用块间互阻抗、各块的初次电流以及初次基函数系数的模来构造反映块间耦合的二次基函数,计算出其系数以及更为精确的电流,高次基函数的求解依此类推,应用一种新的精度判断方法方便地控制电流误差以停止计算更高次的基函数。讨论了不同模型时,不同特征基函数法的精度收敛性能,AMCBFM在基函数阶数较低时收敛性能优于已有的方法。还分析了在尽可能提高计算速度时分块数目与未知数个数的关系。数值结果表明,AMCBFM具有有效降低计算矩阵的尺寸,精度高,计算速度快,误差易控制等优点。 展开更多

关键词 电磁散射 RCS 自适应修正特征基函数法 误差控制

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结合P-FFT算法和特征基函数分析大型阵列散射 被引量：1

9

作者 肖科 赵菲 +2 位作者 柴舜连 刘荧 毛钧杰 《微波学报》 CSCD 北大核心 2011年第1期6-10,共5页

特征基函数方法利用特征值分解提取目标散射特征,构造基于特征向量的基函数可以高效的缩减矩量法分析所需的未知量数目,有利于分析有限周期阵列电磁散射或辐射问题。然而,对于电大尺寸电磁阵列散射问题,直接求解由特征基函数组成的矩阵... 特征基函数方法利用特征值分解提取目标散射特征,构造基于特征向量的基函数可以高效的缩减矩量法分析所需的未知量数目,有利于分析有限周期阵列电磁散射或辐射问题。然而,对于电大尺寸电磁阵列散射问题,直接求解由特征基函数组成的矩阵方程,仍然面临着计算量较大等问题,难以适用于单机计算。本文结合特征基函数和预修正傅里叶快速算法求解体面结合积分方程,分析了大型金属介质混合有限周期阵列的散射特性,该算法有效减少了计算量和计算时间,并且改善了迭代求解收敛性能。 展开更多

关键词 特征基函数 体面结合积分方程 预条件快速傅里叶变换方法 有限阵列

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电磁散射数值分析中的特征基函数方法 被引量：5

10

作者 聂在平 徐利明 《电波科学学报》 EI CSCD 2004年第z1期45-49,共5页

研究了电磁散射分析中一种新颖的矩阵降阶技术--特征基函数(CBF)方法,并从理论和应用两方面对其进行讨论.基于模型分块以及高层级基函数的概念,首先构造散射体子块上的特征基函数,包括反映初始激励响应的一次基函数(PCBF)和反映不同子... 研究了电磁散射分析中一种新颖的矩阵降阶技术--特征基函数(CBF)方法,并从理论和应用两方面对其进行讨论.基于模型分块以及高层级基函数的概念,首先构造散射体子块上的特征基函数,包括反映初始激励响应的一次基函数(PCBF)和反映不同子块之间互作用的高次基函数,来构成全局的矩阵方程.所得到的矩阵尺度仅与子块数量M有关,故极大的降低了传统矩量法中阻抗矩阵的尺度.由于基函数的构建充分考虑了子块间的相互耦合,因而得到的特征基函数较能真实地描述实际电流分布规律;通过求解全局方程确定M2待求量,即可得到较为精确的数值结果. 展开更多

关键词 电磁散射 矩量法 特征基函数 高效算法

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浅析计算电磁学中矩量法的重要分支——特征基函数法 被引量：1

11

作者 胡明春 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2011年第8期1-4,共4页

简要回顾了计算电磁学中矩量法的提出、原理以及发展应用,并对其中的一个重要分支——特征基函数法进行了详细的剖析,着重阐述了该方法的应用背景、原理、分类以及加速技术等。研究表明,该方法基于分块技术,降低了矩阵阶数,节省了内存,... 简要回顾了计算电磁学中矩量法的提出、原理以及发展应用,并对其中的一个重要分支——特征基函数法进行了详细的剖析,着重阐述了该方法的应用背景、原理、分类以及加速技术等。研究表明,该方法基于分块技术,降低了矩阵阶数,节省了内存,适用于处理电大尺寸目标的电磁散射和辐射问题,也非常适合于并行计算,是一种比较有效的计算方法。 展开更多

关键词 计算电磁学 矩量法 特征基函数法

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电大复杂目标电磁散射计算的特征基函数方法 被引量：2

12

作者 侯兆国 王超 殷红成 《制导与引信》 2009年第2期24-29,共6页

特征基函数方法(CBFM)是一种针对矩量法利用区域降阶技术的快速直接求解方法,通过一组构造在子区域上的特征基函数(CBF)描述目标的未知电流,实现矩量法方程的降阶和快速求解。文章将CBFM用于求解电大复杂目标电磁散射问题,并详细分析了... 特征基函数方法(CBFM)是一种针对矩量法利用区域降阶技术的快速直接求解方法,通过一组构造在子区域上的特征基函数(CBF)描述目标的未知电流,实现矩量法方程的降阶和快速求解。文章将CBFM用于求解电大复杂目标电磁散射问题,并详细分析了该方法的计算精度和计算效率。计算结果与测量值的比较验证了该方法的精确性和高效性。 展开更多

关键词 电磁散射 矩量法 特征基函数法

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应用特征基函数法快速求解目标单站RCS

13

作者 汪强 《科学技术创新》 2018年第3期37-38,共2页

提出了一种快速求解目标单站RCS的有效算法。传统的矩量法在求解目标单站RCS时,对于每一个激励基函数与缩减矩阵均需要重新构造,计算十分耗时。因此,本文提出了一种基于奇异值分解的特征基函数法,该方法通过奇异值分解来减少基函数生成... 提出了一种快速求解目标单站RCS的有效算法。传统的矩量法在求解目标单站RCS时,对于每一个激励基函数与缩减矩阵均需要重新构造,计算十分耗时。因此,本文提出了一种基于奇异值分解的特征基函数法,该方法通过奇异值分解来减少基函数生成数目,且不会降低求解的精度,数值算例证明了方法的有效性。 展开更多

关键词 单站RCS 特征基函数法 奇异值分解 基函数

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基于特征基函数法的一维理想导体粗糙海面电磁散射快速算法研究 被引量：1

14

作者 王晶晶 王安琪 +1 位作者 蒋铁珍 黄志祥 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期605-612,共8页

针对传统矩量法在处理具有较多未知量的理想导体粗糙海面电磁散射问题时对计算机内存的需求过大,耗时过长的缺陷,文中引入了特征基函数法,并根据Foldy-Lax多径散射方程构造特征基函数,首先只考虑离散子域本身的自相互作用构造主要特征... 针对传统矩量法在处理具有较多未知量的理想导体粗糙海面电磁散射问题时对计算机内存的需求过大,耗时过长的缺陷,文中引入了特征基函数法,并根据Foldy-Lax多径散射方程构造特征基函数,首先只考虑离散子域本身的自相互作用构造主要特征基函数,然后考虑各离散子域间的互耦效应构造次要特征基函数,最后由主要特征基函数和次要特征基函数的加权叠加构造特征基函数.通过与传统矩量法仿真结果的对比,讨论了不同次要特征基函数的阶数或不同离散子域的个数对计算精度和计算效率的影响.仿真结果表明了本文所采用的算法能够在保证计算精度的前提下,减少计算时间,并能够通过离散子域尺寸的选取控制实际操作矩阵的维数. 展开更多

关键词 粗糙海面 电磁散射 特征基函数法 矩量法 数值仿真

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随机分布介质的多层特征基函数分析

15

作者 辛宏涵 孙玉发 +1 位作者 葛烨 卢克 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期586-589,共4页

文章采用蒙特卡罗法模拟出随机分布的介质目标,并应用多层特征基函数法计算了其远区散射场。多层特征基函数法与特征基函数法相比,能更高效地计算电磁散射问题。基于Foldy-Lax多径散射方程,将目标以及划分的子域进一步剖分为若干小子域... 文章采用蒙特卡罗法模拟出随机分布的介质目标,并应用多层特征基函数法计算了其远区散射场。多层特征基函数法与特征基函数法相比,能更高效地计算电磁散射问题。基于Foldy-Lax多径散射方程,将目标以及划分的子域进一步剖分为若干小子域,进而进一步降低待求矩阵的维数。模拟数值计算结果与传统特征基函数法的计算结果吻合良好,计算效率明显提高。 展开更多

关键词 蒙特卡罗法 多层特征基函数法 电磁散射 介质目标 随机分布

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应用特征基函数法和增强间隙源模型分析阵列天线的电磁辐射特性

16

作者 张锦军 杜平 赵泽方 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期99-102,共4页

文章采用增强间隙源和特征基函数法(characteristic basis function method,CBFM)分析周期天线阵列的辐射方向图和输入阻抗。与传统间隙源模型相比,增强间隙源模型可克服不稳定性问题。为了测试所提方法的准确性,采用2个数值算例进行验... 文章采用增强间隙源和特征基函数法(characteristic basis function method,CBFM)分析周期天线阵列的辐射方向图和输入阻抗。与传统间隙源模型相比,增强间隙源模型可克服不稳定性问题。为了测试所提方法的准确性,采用2个数值算例进行验证。数值结果表明,采用增强间隙源模型所得的结果是稳定的,采用CBFM提高了计算效率,并节约了计算资源。 展开更多

关键词 增强间隙源 特征基函数法 矩量法 辐射方向图 天线阵列

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扩展导体目标RCS快速计算的超宽带特征基函数法

17

作者 刘捷 朱振波 +1 位作者 贺昌辉 洪亮 《雷达科学与技术》 北大核心 2019年第4期440-443,448,共5页

用超宽带特征基函数法(UCBFM)分析扩展多导体目标的宽带散射特性。该方法保留了传统的特征基函数法(CBFM)可加速求解矩量法(MoM)中矩阵方程的优点,同时可通过将在最高频率点提取的超宽带特征基函数(UCBF),运用于其他频率点构建MoM减阶矩... 用超宽带特征基函数法(UCBFM)分析扩展多导体目标的宽带散射特性。该方法保留了传统的特征基函数法(CBFM)可加速求解矩量法(MoM)中矩阵方程的优点,同时可通过将在最高频率点提取的超宽带特征基函数(UCBF),运用于其他频率点构建MoM减阶矩阵,实现快速频率扫描。相比于传统的CBFM,UCBFM因为不需要在每个频率点重复计算特征基函数(CBF),故可大大减少计算时间。该方法提供了一种快速分析目标宽带散射特性的解决途径。仿真计算了2×2导体球和3×1立方导体的扩展多导体宽带RCS频率响应,数值结果验证了该方法在此类问题求解中的有效性。 展开更多

关键词 超宽带特征基函数法 矩量法 扩展导体目标 宽带频率响应

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基于CBFM的微带天线阵列电磁特性分析 被引量：3

18

作者 关闯 尹成友 覃开云 《微波学报》 CSCD 北大核心 2010年第2期1-6,共6页

针对传统矩量法分析电大目标难度大的问题,近几年提出一种有效的方法——特征基函数法。文中采用此方法结合空域格林函数法对一些微带天线阵列的电磁特性进行了研究,其中研究并运用磁流圆盘来模拟同轴激励源,运用简化附加模模型模拟线... 针对传统矩量法分析电大目标难度大的问题,近几年提出一种有效的方法——特征基函数法。文中采用此方法结合空域格林函数法对一些微带天线阵列的电磁特性进行了研究,其中研究并运用磁流圆盘来模拟同轴激励源,运用简化附加模模型模拟线面连接处的电流。数值分析结果与MOM、软件仿真、相关文献的结果吻合良好,与MOM相比计算时间大大减少,从而证明了此方法的正确性、通用性和优越性。 展开更多

关键词 特征基函数法 微带天线阵列 磁流圆盘 附加模

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一种新的互耦补偿方法及其理论分析 被引量：9

19

作者 伍裕江 聂在平 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期492-496,共5页

提出了一种新的互耦补偿方法并应用到偶极子天线阵,该方法采用初次特征基函数作为每个阵元在阵列环境中的电流分布,分别应用互易定理和感应电动势法计算互阻抗矩阵,有效地修正了传统开路电压模型中的不足,具有明显高于传统方法的补偿精... 提出了一种新的互耦补偿方法并应用到偶极子天线阵,该方法采用初次特征基函数作为每个阵元在阵列环境中的电流分布,分别应用互易定理和感应电动势法计算互阻抗矩阵,有效地修正了传统开路电压模型中的不足,具有明显高于传统方法的补偿精度;同时对近年提出的一种新互阻抗定义作了理论推导,证明了该方法与本文方法是等效的,而作者所宣称的新互阻抗定义并没有脱离传统框架. 展开更多

关键词 互耦 特征基函数 感应电动势法 多天线 MUSIC算法

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AMCBFM-MBPE快速分析三维目标的宽带宽角散射特性 被引量：6

20

作者 韩国栋 潘宇虎 +1 位作者 何丙发 顾长青 《微波学报》 CSCD 北大核心 2009年第6期32-37,共6页

宽带宽角特性是电磁研究领域具有重要意义的课题。文章旨在将自适应修正特征基函数法(AM-CBFM)与基于模型参数估计(MBPE)的技术结合来构造一种快速分析三维目标体宽带宽角电磁特性的混合算法——AMCBFM-MBPE。其中AMCBFM基于对目标体分... 宽带宽角特性是电磁研究领域具有重要意义的课题。文章旨在将自适应修正特征基函数法(AM-CBFM)与基于模型参数估计(MBPE)的技术结合来构造一种快速分析三维目标体宽带宽角电磁特性的混合算法——AMCBFM-MBPE。其中AMCBFM基于对目标体分块,并充分考虑了各分块间耦合度的不同,块间耦合激励通过一系列的系数来修正,收敛判据运用各阶基函数所得的电流来确定。而MBPE基于有理函数插值法。AMCBFM-MBPE技术通过自适应采样后,只需要得到采样点的信息即可求得区间上的电磁特性。比逐点计算目标体电磁特性的传统方法明显减少了采样点的数目。数值结果显示,该混合方法具有精度高、计算时间少、不需要多余存储空间等优点。 展开更多

关键词 自适应修正特征基函数法 模型参数估计 宽带宽角特性 有理函数插值 自适应采样

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