卫星导航设备组合时延测试方法研究

设备时延准确性是关系卫星导航系统服务精度的关键要素之一,卫星导航系统对于设备时延的实际应用都使用组合时延,接收机定位、定时都需要卫星发射与接收机接收的组合时延,星地时间比对需要卫星发射与地面接收、地面发射与卫星接收的组合时延,站间时间比对需要A站发射与B站接收、B站发射与A站接收的组合时延,卫星轨道确定需要卫星发射与监测接收机的组合时延等.本文论证分析了设备组合时延对于卫星导航系统的重要性,介绍了设备时延的定义,根据测试准确性需要和可实现性因素,提出了使用专用时延传递测试设备分别与两个设备测试以获得组合时延的传递测试方法,并提出了待时延传递设备直接环路测试、卫星共视下不同地面站设备时延差的准确性检核方法,进行了卫星、地面站设备组合时延的传递测试及检核试验,结果表明设备组合时延传递测试闭合性较好、卫星共视下设备时延差与传递测试基本符合,验证了该卫星导航设备组合时延测试方法的可行性.     

一种全球定位系统卫星C/A信号通道绝对时延标定算法

为了精密测量全球定位系统（GPS）卫星C/A（Coarse/Acquisition）信号发射通道时延,提出了一种采用数字信号处理技术的标定算法.对GPS卫星输出的C/A导航信号和时间保持系统的Z计数脉冲进行双通道同步采样,在数字域完成C/A信号预处理后,进行多速率数字信号处理,获取C/A信号中伪随机码起始点;结合Z计数脉冲信号样本数据的处理结果,计算得到C/A信号发射通道的绝对时延.采样率为10 GHz时算法标定结果的不确定度低于0.2 ns.

     

卫星导航设备时延精密标定方法与测试技术研究

分析和研究了卫星导航设备时延标定的方法,并针对卫星导航设备时延的特点,提出卫星导航设备时延应用统计量和稳定性来表征,并提出了基于射频采样和软件无线电的精密设备时延测量方法（RFSR）,能够准确地分析设备时延和设备时延的稳定性,通过仿真分析验证了方法正确性;通过建立试验验证系统,对可编程延迟线、电缆等设备的模拟测量,验证了该方法的正确性和优越性.     

Shaping相关器在BOC信号中的抗多径性能分析

为了克服原有抗多径算法在偏移二进制载波(BOC)信号上性能不如粗捕码(coarse/acquisition code,C/A码)的缺点,并消除BOC信号在跟踪时特有的多峰模糊特性,将一种新的参考码应用在BOC信号的跟踪中,并与窄相关器以及高分辨相关器(HRC)技术进行了比较,分别给出了多径误差包络,从仿真结果中得出了最佳参考码码型,并根据最佳参考码分析了成形(Shaping)相关器的噪声性能。Shaping相关器消除了多峰模糊的特点,并在多径误差包络上要优于窄相关器以及HRC算法,也很容易在原有基础上修改实现。该研究为未来的导航接收机中Shaping相关器的应用打下了坚实的基础。     

220KV输电线路高频信号通道故障处理浅析

高频信号通道是高压输电线路高频保护的重要组成部分，它的故障是高压输电线路主保护高频保护误动、拒动的主要原因。本文从几次典型高频通道故障检查处理经过出发，阐述了高压输电线路高频信号通道维护及故障处理的要点。     

针对BOC信号的低复杂度无模糊跟踪技术

针对正弦相位二进制偏移载波(BOC)信号的伪码同步问题,提出了一种低复杂度的无模糊跟踪方法.该方法通过设计特殊的本地参考辅助信号,将其与接收到的BOC信号相关,得到的互相关函数与BOC信号的自相关函数相结合,从而构建出一种新的非相干码鉴别器函数.该鉴别器函数只有一个锁定点,可以实现稳定的无模糊跟踪.区别于传统的超前减滞后无模糊方法,该方法只需要即时支路相关器的输出,可以减少至少3/4的相关器,显著降低接收设备的复杂度.理论分析和仿真结果表明:本方法的跟踪精度介于类二进制相移键控(BPSK-LIKE)方法和峰跳(BJ)方法之间,同时也表现出较好的跟踪稳健性.     

无线链路时延测试与标定

无线链路的时延测试标定是解决系统建设过程中卫星、地面设备的时延测试和时间同步闭合问题的关键因素。无线链路的时延标定,区别于有线链路时延,为包含射频设备和空间无线传输的联合时延测试。本文对无线链路的时延定义、变化规律和影响因素等进行了分析,对单向时延和组合时延测试方法进行了研究,对时延数据应用和时延测试规范进行了探索。     

关闭部分导航信号实现区域定位阻断对全球定位性能的影响分析

在导航战中,可采用关闭己方部分卫星信号的方法或对己方卫星信号实施干扰的方法在区域范围内(如战区内)阻止对方单独使用己方的卫星导航定位系统进行定位服务.文中以关闭部分GPS卫星信号来阻止目标点定位为例,描述了关闭部分导航信号实现区域定位阻断的方法及仿真流程,定义了导航定位性能评估方法以及一种基于不可定位区域最小准则的导航信号关闭策略,并就关闭部分卫星信号实现区域定位阻断对全球定位授时性能产生的影响进行了分析讨论.仿真结果表明,关闭部分卫星信号阻止目标点使用定位服务,会导致全球49%以上地区的用户无法使用普通民用定位服务,并使全球民用用户的定位可用性受到一定影响.本文分析结果可为我国未来的卫星导航系统的民用信号反利用以及系统安全策略提供理论支撑.     

采用相关曲线偏差的导航卫星多径信号分离方法

为解决卫星导航信号中提取多径分量困难的问题,提出了一种利用相关曲线偏差(SCB)分离导航卫星多径信号的方法(MSCB)。首先建立包含多径分量的接收信号模型;然后分析SCB偏差与多径信号幅值、延迟与相位之间的关系,得到不同多径延迟条件下两种不同的SCB偏差形状;最后通过SCB拐点估计出多径信号参数。基于北斗和GPS导航卫星的实验结果表明:MSCB方法能够有效地将来自地面与卫星自身的多径分量(或类似多径分量)特征参数提取出来,将多径分辨率从米级提高到分米甚至厘米级别,其估计标准差仅为传统多径估计延迟锁定环路算法的1/6左右,为未来多径信号的建模与分析提供了一种新的有效方法。     

多周期PRBS信号在测量房间声回授通道特性中的应用

比较了采用MATLAB中randn函数产生的高斯白噪声,单周期PRBS信号以及多周期PRBS信号分别作输入信号时,相关法辨识房间声回授通道的效果.选用辨识效果较好的多周期PRBS信号作为输入信号,辨识实际房间的声回授通道特性,并研究影响房间声回授通道特性的因素.     

基于电流信号的减速器状态监测技术研究

为了监控减速器的现场运行状况,使其工作在额定功率以内,对电机功率进行了理论研究,建立了电动机-减速器功率数学模型,并进行了模拟实验.运用Matlab对所采集的电动机功率监测信号进行希尔伯特变换,得到了所采集电机功率信号的包络线(调制信号).比较采集电机功率信号与其调制信号发现:通过监测希尔伯特变换解调的电机功率信号可以达到对整个减速器系统负载运行状态的监测,从而实现对减速器现场运行状况的监控.     

基于PCF的BOC信号无模糊算法分析

针对BOC (Binary Offset Carrier) 信号的自相关函数存在多峰性,从而造成同步过程中模糊性的问题,提出了一种基于PCF (Pseudo Correlation Function) 算法的同步算法。该算法首先将本地伪码和本地副载波调制到本地产生的辅助信号,再将本地调制后的信号与处理后的接收信号进行相关处理,最后将相关结果进行一定形式的运算得到只有一个单峰的相关函数。并且对提出算法进行了性能分析和仿真比较,结果表明该算法能完全消除同步过程中BOC信号自相关函数的模糊性,并且可以通过改变参数的值来提高捕获精度和捕获性能。     

基于单元相关二次组合BOC无模糊捕获技术

为了克服传统BOC捕获算法在处理相互冲突的多个性能指标方面的不足,基于单元相关输出二次组合概念提出了一种系统最优化的算法设计框架.先将各项性能指标转化为控制参数的确定函数,再将BOC捕获问题转换为参数优化问题.基于该算法框架给出了具体的BOC无模糊捕获算法设计实例.仿真结果表明:该算法能够完全抑制组合相关函数副峰,有效解决BOC捕获模糊问题,并且在判决统计量的输出信噪比和恒虚警下检测概率2个指标上取得良好的效果,具有工程实用价值.     

一种新的喷雾场测试技术

提出了一种新的测试技术－激光干涉层析技术，阐述了这种技术测量任意非轴对称三维瞬变喷雾浓度场与温度场的理论，指出了三维场的测量必须在多个方向上获取全息干涉图这一干涉层析术的特点。提出了一系列独特的全息干涉图的图象处理方法，首次对瞬变喷束两油束交叉区的三维温度与浓度分布进行了实际测量。     

减小光栅传感器测量信号误差的研究

在光栅传感器测量系统中，为了提高测量信号的精度，需要对系统输出信号的误差进行研究。介绍了莫尔 条纹的产生和光栅传感器测量系统，对测量系统的误差进行了分析，提出了利用基于误差修正技术的光栅测量系 统减小光栅测量信号的系统误差的方法，以及利用滑动平均滤波与中值滤波结合的方法减小动态莫尔条纹信号中 的随机误差，总结了设计光栅传感器测量系统的关键技术。仿真结果表明#混合滤波方法可以有效地减小动态莫 尔条纹信号中的噪声干扰，且算法简单。     

无感知音频信号数字水印技术

 从时域统计的音频信号数字水印技术出发,提出一种无感知音频信号数字水印方法,该方法以ISO/IEC11172-3(MPEG-Audio)中定义的心理声学模型作为数字水印产生的模型,使嵌入到音频信号中的水印信息最大可能地被掩蔽,保证声信号的质量.根据统计模型,检测时可在不需要原声信号的情况下对数字水印的有无作出判决.     

捷联测量装置的数据采集技术

在SIMU—123捷联式惯性测量系统中，角速度和加速度的精确测量是准确掌握导航信息、进行正确制导的根本依据。因此，就需要有精度高、误差小的高速数据采集与数据处理系统与之相配套。针对这一需要，设计出这一系统中有关数据采集部分的工作组件。现已应用于实际系统中，证明了其价值的存在。     

测速雷达数字信号处理系统的设计

采用PCI-9812数据采集卡和XC2S200 FPGA芯片共同完成测速雷达系统的信号处理,即高速A/D转换模块和频谱的分析,并利用VB语言实现速度时间曲线的拟合问题和终端界面的显示,完成友好的人机交互功能.