消除GPS多径误差的重构相关曲线法研究

无论是单条或者多条多径信号,都会对GPS测量造成主要的和难以克服的多径误差.多径误差的直接表现就是使得GPS接收机输入信号与本地C/A码发生器复制信号的相关曲线的峰值点发生偏移.为此,以相关曲线峰值点偏移特征为研究对象,提出一种消除多径效应引起的GPS伪距测量误差的新方法.该方法通过重构相关曲线,使其峰值点与直达信号的峰值点位于同一相关延迟点上,并使二者相关码片的宽度相等,从而消除延迟锁定环(DLL)的跟踪误差.仿真结果表明,该方法简单有效.     

卫星导航信号设计中的抗多径性能分析

针对传统的多径误差分析方法难以对信号体制设计提供直接的理论指导,提出有限带宽条件下码跟踪多径误差的理论分析方法.在小误差假设条件下,基于线形等效模型推导了多径误差包络的理论表达式,并进行了仿真验证.仿真结果表明,当多径直达信号幅度比(MDR)为-10 dB时,该理论分析方法的偏差小于3%.在相关器间隔趋于0的极限条件下,给出了多径误差包络的理论下界表达式.结果表明:多径误差包络的理论下界取决于多径直达信号幅度比、导航信号自相关函数的一阶导数、导航信号的Gabor带宽以及波动函数;增大信号带宽和增加信号功率谱的高频分量可以减小码跟踪多径误差.     

有效值及有功功率测量的综合误差分析

分析了用加权算法求有效值及有功功率时，同步偏差及量化噪声对测量精度的影响，得到其综合误差公式。结果表明：随着所用权函数阶数的增加，不同步采样引起的测量误差将快速减小以至成为次要因素，量化误差将可能成为主要误差因素。采样数据量化引起的测量误差正比于量化精度而反比于采样点数的开方根。通过增加量化位数及采样点数均可降低数据量化引起的测量误差。     

高大建筑和物体产生的多径效应对移动通信的影响

本文首先讨论高大建筑和物体对电波进行反射而产生多径效应的原理，在此基础上分别论述了多径效应对模拟信号的包络产生服从瑞利分布规律的深度衰落影响；多径效应对数字信号的传输造成多径时散，从而使数字信号的传码率降低；多径效应对传输信号本身造成频率选择性衰落的影响，而这将限制所需传输信号的频带带宽。     

高精度频率测定的ASIC实现

研究频率测量过程中输入信号的脉冲边沿与测量设备的闸门信号边沿不一致造成的频率测量误差.提出利用可编程ASIC器件来实现输入脉冲信号与MPU定时信号同步的实现方法,解决了输入脉冲和给定闸门时间起止时刻随机性引起的测量误差.基于ASIC的方法与其他频率测量方法相比,MPU外围电路简单,能自适应输入信号频率的变化.利用对输入信号进行测量前分频和利用2个寄存器扩大对频标的计数范围,扩大了对输入信号频率的测量范围.该工作为精确测量频率探索了一条新途经.     

基于小波滤波及载噪比估计的GPS接收机多径抑制

为了抑制城市环境GPS(global positioning system)导航应用中由复杂信号反射引起的多径效应,提出了一种基于假设检验小波阈值滤波处理并联合载噪比估计的GPS接收机多径抑制方法.这种方法作用于GPS导航接收机的码和载波跟踪环路,通过估计由多径引起的跟踪误差,补偿伪距估计量,进而消除多径效应引起的定位误差.仿真实验结果表明,对于城市环境典型导航应用的多径场景,所提出的方法显著改善用户定位精度,能够将定位误差从标准接收机处理下的15.95 m降至1.75 m,而计算量无明显增加.     

Compass导航信号性能评估研究

卫星导航信号体制决定了导航系统的先天性能,是系统设计和升级过程中必须考虑的关键因素之一.本文提出了卫星导航信号体制的性能评估方法,并评估了Compass信号的性能.该评估方法包含了精度、抗干扰、抗多径、兼容性四个方面的内容,分别采用了Gabor带宽、解调抗窄带/匹配谱干扰品质因数、跟踪抗窄带/匹配谱干扰品质因数、多径误差包络、连续平均多径误差包络、谱分离系数、谱安全指数等指标来刻画这些方面的性能.基于我国对外公布的最新信号体制框架,将Compass信号体制和GPS,Galileo信号体制进行对比分析.分析结果表明：对于民用信号,Compass的性能最佳;对于特殊用户,Compass的精度、抗多径能力和GPS,Galileo相当,但抗干扰能力低于GPS和Galileo.这意味着Compass系统在未来的特殊条件下处于劣势.最后,给出了信号体制优化的建议.     

基于同态滤波的MLS抗多径测角算法

针对微波着陆系统存在多径干扰引起测角误差的问题,研究了多径干扰的短时、相关、对称、卷积等特性,提出一种基于同态滤波的抗多径测角算法.建立了基于双对称性的信号模型,然后将卷积特征系统转换为线性系统,最后在混合信号中提取信息,实现了“往”“返”脉冲时差的精确测量.仿真表明,在“往”“返”脉冲接收信号存在多径干扰时,该算法能有效地降低多径干扰对测角精度的影响;当算法满足适用条件时,与常规测角算法相比精度提高了一个数量级.     

OFDM系统中一种改进的全数字定时跟踪环

将全数字锁相环应用到OFDM系统的定时跟踪中时,有两个重要的问题需要解决,即误差信号归一化的问题和锁相环在多径衰落信道条件下容易失锁的问题.针对这两个问题,提出了合适的解决方案.即通过采用一个中间分支来解决误差信号归一化的问题,通过多径搜索来解决锁相环容易失锁的问题.研究结果表明,建议的解决方案可以真正有效地解决OFDM系统中的定时跟踪问题,并使锁相环在多径衰落信道条件下仍能正常工作.     

码相关参考波形技术在BOC信号接收中的多径抑制性能研究

码相关参考波形（CCRW）技术是一类通过改变码跟踪环路的本地参考信号波形来改善GNSS接收机多径抑制性能的技术的总称.本文对五种波形的CCRW技术在BOC信号接收中的应用及其码跟踪性能进行了分析仿真,其中三种技术为首次应用于BOC接收机中;文中提出了三种基于多径误差包络的多径抑制性能评估指标,并根据这些指标对五种波形的CCRW技术应用于BOC信号时的多径抑制性能进行了定量的比较,得出的结果为针对BOC信号接收机的多径抑制技术设计提供了指导方向.     

一种提高脉冲激光测距中时间测量精度的方法

脉冲激光测距的应用非常广泛,其中提高测距精度是该项技术的核心之一.为实现脉冲激光测距的高精度,提出一种时间间隔测量的方法.设计采用单片机控制时间测量芯片,对发射脉冲和返回脉冲信号延迟进行测量,同时利用时间测量芯片对测量结果进行自动校准,并采用定比例时点判别可减小信号变化对时点判别的影响.通过定点测量,结果表明该方法简化了器件设计,达到了较高的测距精度,最后分析了影响脉冲激光测距精度的误差的原因.     

一种新的TLS仰角多径误差校正方法

应答着陆系统（TLS）是一种基于应答机的精密进近着陆引导系统,由于要适用于野战环境,其多径效应的快速分析评估和抑制显得非常重要。针对地面反射是其仰角测量的主要多径干扰源这一情况。首先从反射面电磁特性分析入手,提出了地面反射信号的分析和估计方法。然后,在空域滤波的基础上对反射与直达信号的幅度比以及相位差进行了估计,提出了一种迭代求解直达信号相位的算法。仿真结果显示了该方法的良好性能     

一种基于扩频信号的散射通信信噪比估计方法

针对散射多径衰落信道下信噪比估计误差较大的问题,提出一种基于扩频信号的信噪比估计方法,该方法在散射通信信道模型的基础上,给出散射通信信噪比估计方案并设计数据帧结构,提出基于扩频信号的信噪比估计方法并给出合路信噪比计算公式,同时提出采用特定接收信号处理算法的等效信噪比计算方法,用于准确表征散射通信中的有效信噪比.仿真结果表明该信噪比估计方法估计准确,等效信噪比计算方法正确有效,相比其他信噪比估计方法,估计范围更宽,可有效解决多径信道信噪比准确估计问题.      

正六边形星座调制信号误符号率性能及其数值分析

研究任意点数正六边形星座调制信号的误符号率性能及其数值分析方法.建立任意点数正六边形星座统一模型,推导归一化峰值振幅下星座点数通式;根据判决域特性对星座点分类,基于该星座点数通式推导任意阶正六边形星座调制信号的误符号率性能表达式;通过高斯-勒让德算法对上述表达式进行数值分析.仿真结果表明,点数通式结果与实际星座一致,数值计算结果与蒙特卡洛仿真结果一致.因此,该数值计算方法可代替蒙特卡洛仿真,以较低的代价实现正六边形星座调制信号的误符号率性能分析.      

基于AD500-9激光测距系统的设计

基于AD500-9型雪崩光电二极管设计以窄脉冲发射、 雪崩光电二极管偏置、 弱光信号处理和计时电路为主要结构的激光测距系统. 利用标准时基发生器对计时电路进行验证, 采用线性拟合方法使时间测量的精度为10^-10量级. 采用软件校准方法将测距实验中的测量误差控制在±0.1 m以内, 并对误差进行分析.     

基于合成导向矢量广义MUSIC算法的水平极化米波雷达测高方法

米波雷达具有抗击隐身目标和反辐射导弹的天然优势,但其俯仰维波束较宽,探测低空目标时波束打地,多径效应的存在严重影响米波雷达测高精度。针对这一问题,采用均匀线阵米波雷达经典镜像多径传播信号模型,总结归纳了以广义多重信号分类算法为基础的3种测高方法,并在此基础上提出了一种适用于水平极化米波雷达基于合成导向矢量广义MUSIC算法的精确测高方法,仿真实验与性能最优的第三种测高方法进行对比,在重点分析目标仰角、信噪比、快拍数、幅相误差和地面反射系数等因素对低空目标测高性能影响的基础上得出一般性结论,证明了新方法的优越性。     

基于有色噪声卡尔曼滤波的GPS多径估计研究

在最大似然多径估计技术的基础上,提出了一种新的基于有色噪声卡尔曼滤波的全球定位系统(GPS)多径信号估计技术.建立了GPS多径信号的卡尔曼滤波估计模型,推导了观测噪声为有色噪声的卡尔曼滤波的状态方程和观测方程,阐述了有色噪声的形成过程,推导了卡尔曼滤波的递推公式.实验结果表明,提出的设计技术可以在20dB·Hz的载噪比条件下对多个GPS多径信号进行较精确的估计.     

基于中点电压信号分析的逆变器功率管开路故障诊断研究

利用电流信号作为逆变器故障信息的诊断方法易受到负载、噪声等因素的影响,且诊断周期长、通常需要一定的软件算法、空载或轻载时易出现误诊断。针对该问题,提出对桥臂中点电压信号与脉冲信号进行相关逻辑分析的方法,从而实现逆变器功率管开路故障的诊断,给出了功率管开路故障输出信号的逻辑表达式,以及相关硬件电路设计方法。对逆变器功率管触发脉冲信号的上升沿进行延时,可有效地避免因功率管开通和关断延迟造成的误诊断。实验结果表明该方法能有效地诊断逆变器单相单功率管的开路故障,诊断实时性强,硬件电路开销小,方法有效可行。     

立式同轴度测量仪的研制

介绍立式同轴度测量仪的系统构成,该测量仪有用立式回转轴结构,优点是避免产生挠度变形,提高了测量精度,该仪器采用数据自动采集装置,采样位置准确,速度快,提出了同轴度误差的数学模型,其中给出一种高效的优化方法－－余弦移位相加法,同时建立了基准轴线的公式。