基于星敏感器的星光折射卫星自主导航方法研究

研究了基于星光折射量测进行自主确定卫星姿态及轨道的方法。这种导航方案利用高精度的CCD星敏感器,结合星光穿越大气的较精确的数学模型,来间接敏感地平,从而实现对卫星的精确定位和定姿。为了说明所提导航方案的有效性,采用推广卡尔曼滤波算法,结合模拟的测量数据对自主定轨进行了仿真。仿真结果表明,定轨精度优于100m。还分析比较了采样周期、星敏感器精度、恒星数目等因素对定轨精度的影响。总结了其变化规律,可用于提高卫星自主定轨精度。     

基于正交信道的双M-ary扩频通信方案

针对传统系统中伪码资源缺乏以及同步实现较困难等方面的问题,提出一种新的双M-ary扩频通信系统方案,该系统采用两条正交支路传输信息,其中在同相支路上采用M-ary双正交扩频调制,在正交支路上采用CPSK扩频调制。该方案能够利用信息自身扩频调制准确实现同步,不需要额外提供同步资源。仿真结果表明,它与传统M-ary扩频方案性能相一致,但在传输比特信息时,它只需约四分之一的传统M-ary扩频的条数,有效地节省了扩频码资源。     

地球静止卫星位置自主确定方法与仿真研究

给出了利用星敏感器测量信息自主确定地球静止卫星位置的方法,利用不同精度的星敏感器测量数据和不同控制精度的卫星姿态测量数据,可以直接计算卫星位置.同时又对测量数据应用卡尔曼滤波进行卫星位置计算仿真,比较两种处理结果的精度.仿真结果表明,提出的方法可以实时自主获取静止卫星的轨道位置,满足静止卫星定点的不同精度需求.     

组合大视场星敏感器星光折射卫星自主导航方法及仿真

通过分析影响星光折射法卫星自主导航精度的因素，给出一种高精度自主导航的新方法。即利用组合大视场星敏感器，同时观测整个地球边缘的三颗恒星，通过卫星、地球、恒星方向之间的位置关系及给出的星光大气折射模型，精确确定地心方位，实现高精度自主导航。结合推广的卡尔曼滤波算法，建立了该方法的仿真模型，以某地球同步卫星为背景，利用模拟数据进行了系统仿真。仿真结果表明，该新方法具有较高的导航精度。     

基于稳健补偿的卫星数据电波折射误差修正方法

折射误差是观测数据包含的主要误差源之一,也是影响卫星跟踪与控制以及轨道确定精度的主要因素。由于实时观测数据采样格式的不同,同一个采样时间内本应互相匹配的测量元素,因为丢失、干扰等而变得不再匹配,从而使得卫星实时跟踪数据包含的折射误差难以准确修正。提出的观测数据双向稳健补偿方法有效地解决了同一采样时间内测量元素的匹配问题,以及折射误差的修正问题,确保了卫星轨道确定的精度。实测数据计算以及定轨结果检验表明,该方法是有效的实用方法。     

基于双水听器的多自主水下航行器协同导航方法

协同导航定位是实现多自主水下航行器(multiple autonomous underwater vehicles, MAUVs)协同作业必须解决的关键问题。针对主从式MAUVs,提出了一种基于双水听器信号的MAUVs协同定位方法。在主从式结构中,主AUV内部装备高精度导航设备,从AUV内部装备低精度导航设备,外部均装备水声装置测量相对位置关系,从AUV通过水声测量确定出相对距离和相对方位角,再辅以主AUV精确位置,得到从AUV精确位置。研究结果表明,利用主AUV作为协同导航定位,可以显著提高群体的导航定位精度。     

根据Geos-3卫星雷达高度表数据计算海洋波高

装有短脉冲雷达高度表的Geos-3卫星于1975年4月发射到地球轨道。高度表用来精确地测量卫星到地球的距离,同时也通过记录雷达回波脉冲的波形来测量地球表面的平均粗糙度。该卫星工作在海洋上空,海面高度的变化表示地球引力场的改变,粗糙度的变化是由波浪引起的。 本文阐述了根据雷达回波脉冲波形来确定波高的方法和必须考虑的修正量。详细地讨论了定时变化对平均回波脉冲波形的影响,并指出测量这种波形的采样波门的精确校准要求是特别高的。 推导出的波高与海面实测数据进行了比较,实测数据是根据测量船关于太平洋东北部波高的报告以及海洋气象站PAPA所做的日常测量得到的。发现,通过适当的校准和调整,卫星的测量与地面的观测是一致的。在H_(1/3)的波高处的精度约为0.5米。     

卫星星敏感器视场建模与仿真研究

卫星在运行过程中,星敏感器视场若受到太阳光、月球反射光等杂散光影响,将会大大降低星敏感器指向精度。通过调用卫星工具包STK(SatelliteToolKit)高精度轨道预报模块与高级分析模块,利用STK\Matlab无缝接口与Matlab进行数据交互,建立了星敏感器视场分析模型,并完成了杂散光进入星敏感器视场可视化仿真。研究方法和仿真结果对于星敏感器的工程设计、提高星敏感器精度及准确性具有一定的借鉴意义。     

GPS/SPL组合伪距测量的精度因子仿真研究

针对舰载飞机在降落过程中对高精度和高稳定性导航系统的需求,提出了一种舰载伪卫星(SPL)增强GPS导航的技术方案.通过和机载伪卫星方案的对比,分析舰载伪卫星的优越性和可行性.证明了增加舰载伪卫星可以减小几何精度因子GDOP值和降低用P接收机选星的难度,把选星方法由计算四颗GPS卫星的投影四面体体积最大,简化为计算三颗GPS星的投影三角形面积最大.并通过Matlab仿真定量地分析了增强前后的伪距测量的各种精度因子的变化趋势,在GPS高度角在10°和70°之间和伪卫星的高度角在-10°和-90°之间时,GPS/SPL组合导航系统具有最优性能.     

基于平方根UKF的双星编队相对状态自主确定

基于AFF技术,提出了一种利用类GPS敏感器进行星间测量的双星编队相对状态自主确定算法。该算法以双星编队相对轨道和相对姿态运动方程为状态方程;为消除系统误差和钟差的影响,用同一卫星不同接收天线之间的伪距观测值的单差来构造测量方程;为保证协方差阵的正定性,提高计算精度和速度,应用平方根UKF滤波方法进行双星编队相对状态的自主确定。仿真结果验证了所给出方法的可行性和有效性。     

基于HSP50016的数字下变频处理

在数字信号处理中,通常需要将中频信号下变频成两路正交的I、Q基带信号,然后再作进一步的处理。而I、Q通道间的增益误差和相位误差会造成镜像干扰,影响系统性能。采用模拟方式解决镜像干扰,使得系统设计非常复杂,而且性能不佳。分析了I、Q通道的增益误差和正交误差对镜像干扰抑制比的影响,在系统中采用DDC芯片作下变频处理。实验结果证明,这种方法可以有效抑制镜像干扰。     

适用于高阶QAM信号的双模式盲均衡算法及仿真

提出了一种适用于QAM信号的双模式盲均衡算法，该算法以常规的CMA算法为初始模式，第二模式中分别对QAM信号的同相分量和正交分量进行均衡。通过判决条件对均衡器输出信号进行判决，使得该算法的迭代过程在两种模式之间自动切换，其收敛速度优于常数模算法CMA和基于判决圆环的双模式算法。通过水声多途信道的仿真实验，验证了该算法良好的收敛性能。     

利用互模糊函数联合估计的双星高精度定位技术

针对高精度双星定位系统对参数测量精度的需求,围绕解决高精度时差/频差测量的技术问题,建立了利用双星对地面辐射源定位模型,通过定位精度分析,给出了高精度定位对时差/频差测量精度的要求。通过分析高精度时差/频差测量的各种方法和技术途径,提出了一种利用互模糊函数进行时差/频差联合估计的方法。仿真实验结果表明该方法可以适应各种脉冲信号类型,测量精度较高。     

基于正强化学习和正交分解的干扰策略选择算法

强化学习作为自学习和在线学习方法,以试错的方式与动态环境进行持续交互,进而学习到最优策略,成为机器学习领域一个重要的分支。针对当前无线通信干扰策略研究依赖先验信息以及学习速度过慢的缺点,提出了基于正强化学习-正交分解的干扰策略选择算法。该算法利用正强化的思想提高了最优动作被选中的概率,进而加快了系统的学习速度。特别地,当通信信号星座图因诸多因素而产生畸变时,利用提出的正交分解算法能够学习到最佳干扰信号的同相分量和正交分量,即通过学习获得最佳干扰样式。仿真结果表明,利用正强化学习-正交分解算法能够更加快速地学习到最优干扰参数和最佳干扰样式,相同任务中,仅需更少的交互次数且干扰效果更好,较现有干扰策略选择算法更优。     

水声探空动目标参数测量方法

针对空动目标参数的水声探测,建立空中运动目标激发水声信号的瞬时频率模型和运动目标参数测量模型,首先采用分段互谱密度方法测量瞬时频率,然后采用局部线性化方法测量目标速度、通过时刻、水平距离等参数.最后,仿真分析与实验结果表明:测量精度受到噪声、采样时长、目标速度、水平距离等多种因素影响,当水平距离与速度的比值在10?15...     

多点定位TOA精确估计及同步误差校正算法

提出了S模式信号的数学模型,讨论了脉冲上升沿测量到达时间（time of arrival, TOA）的精度、统计方法估计TOA的最优值和最优估计的实现方法。然后,提出了一种先解码后测量TOA的改进方法,从脉冲积累的角度导出了改进方法的理论精度,与单脉冲测量的精度相比较有明显提高。针对硬件实现的问题,分析了采样对TOA测量的影响和解决方法。最后,讨论了多点定位的同步问题,将TOA的精确估计值应用于多点定位系统多部接收机之间的同步误差校正。     

基于Hilbert变换的正交检波器设计新方法

实信号处理实现正交检波时,通道间不匹配必然会产生镜像干扰。提出了一种复解析信号处理实现正交检波的新方法,从理论上消除了通道间不匹配所产生的镜像干扰。复解析信号处理需进行信号的Hilbert变换,分析了一种近似实现Hilbert变换的方法对系统性能的影响,给出了新方法的二阶采样数字化实现方案。与一阶数字化正交检波结构相比,二阶采样方案更利于实时实现。     

一种中频直接采样方案及其硬件实现

本文介绍了一种中频直接采样的硬件实现方案，即只用一片Ａ／Ｄ变换器直接对中频带限信号采样，经数字处理获得同相（Ｉ）和正交（Ｑ）两路数字信号。该方法避免了传统正交采样中的Ｉ／Ｑ通道幅相不平衡造成镜像频率虚假信号的缺陷。最后给出了计算机定点仿真结果和硬件框图及其测试结果。     

基于统计平均的正交解调误差校正新方法

采用正交解调接收机来获得I、Q信号时,接收机两个通道间不可避免地会存在一定的解调误差。利用在接收机输入端加入测试信号,基于统计平均的思想求出所需要的校正系数,然后实现正交解调误差的校正。通过仿真验证了校正方法的有效性,校正系数的估计方差与克拉-美罗界渐进一致。在输入信噪比为10dB时,正交解调校正后,镜频分量比校正前降低了-35.7dB。     

On UWB system performance under impulsive noise environment

In this paper, the performance of UWB (ultrawide bandwidth) radio systems under impulsive noise environment (INE) is investigated. At first, the Middleton's class a model is used as a model of impulsive noise (IN), we investigate the statistical characteristics of in-phase and quadrature components of IN, and it is proved that unlike Gaussian noise (GN), they are dependent especially to IN with small impulsive indices, Then, making use of this dependence between in-phase and quadrature components, an ovel UWB radio receiver designed for IN is proposed. The exact expression for the average BER (bit error rate) of this receiver, which is a function of SNR (signal to noise power ratio) and threshold value, is derived. Thirdly, we'll discuss the optimum threshold value. We'll also estimate the performance of UWB radio systems with the proposed receiver designed for IN and with the conventional receiver designed for GN in INE. Numerical results show that the performance achieved by the proposed UWB radio receiver is much etter than that of the conventional UWB radio receiver. Meanwhile, it is shown that both impulsive index and threshold value have much effect on the performance of UWB radio system s under the condition of INE