高动态GPS载波跟踪算法研究

为了寻求更好的高动态GPS载波跟踪解决方案,设计了适于高动态环境的基于参数估计的载波跟踪环路,分析了高动态GPS载波跟踪系统模型,比较了EKF、UKF和PF三种滤波算法的参数估计性能。在此基础上,完成了基于EKF、UKF和PF的载波跟踪环路的设计,并以JPL提出的高动态模型为例进行仿真验证。仿真结果表明,虽然这三种算法均能实现对高动态信号的精确跟踪,但总体而言,基于PF的载波跟踪环路具有更好的动态适应能力。另外,鉴于高动态GPS接收机应用场合的特殊性,又对PF滤波算法在非线性、非高斯GPS载波系统的假设下进行了仿真验证,结果显示了应用粒子滤波算法解决非高斯噪声干扰载波跟踪问题的可行性。     

基于合成相关函数的Cosine-BOC信号无模糊跟踪方法

二进制偏移载波（binary offset carrier,BOC）调制信号的自相关函数具有多峰性,导致全球导航卫星系统（global navigation satellite systems,GNSS）接收机同步阶段容易产生误捕和模糊跟踪。针对此问题,提出了一种基于合成相关函数的Cosine-BOC信号无模糊跟踪方法。该方法通过设计两路本地辅助信号的波形,与接收BOC信号进行相关运算,构造出无边峰的合成相关函数,实现无模糊跟踪。理论分析与仿真结果表明,该方法能够完全消除BOC自相关函数边峰,保持主峰的宽度,有效地提高了码跟踪的可靠性,同时具有较好的多径抑制能力,且适用于任意阶数的Cosine-BOC调制信号。     

高灵敏度GPS接收机载波跟踪环路的设计优化与实现

基于高灵敏度GPS基带信号处理器, 设计优化并实现了GPS载波跟踪环路。为了提高跟踪灵敏度, 对鉴相器的性能、环路误差、环路参数进行了分析优化, 并采用锁频环辅助锁相环结构, 同时对于需要多个乘法器、除法器的模块采用分时共享技术, 降低了资源消耗减小芯片面积。用Verilog硬件描述语言实现了所设计的载波跟踪环路, 在ModelSim中完成了RTL级代码的逻辑和功能仿真, 搭建了FPGA开发板验证平台, 并使用GPS L1波段信号源进行性能测试。测试结果表明所设计的载波跟踪环路可达到25 dB-Hz的跟踪灵敏度。单通道载波跟踪环路基于SMIC 0.18μm工艺, Design Complier的逻辑综合面积为425555μm²。     

利用小波变换求解载波条纹的相位调制

根据小波系数模值的极大值与载波频率关系,提出了依据载波频率确定小波变换系数极值在尺度坐标里搜索范围的方法,降低小波变换求解载波条纹相位调制的难度,给出了调制相位求解的算例,分析了载波频率对相位求解的误差影响。     

填充大孔载体的生物滴滤塔脱除H2S的研究

在生物滴滤塔反应系统中,利用大孔聚氨酯载体固定渗滤液处理厂活性污泥中的自养菌,进行为期1年的脱除H?2S臭气的试验研究。结果表明：污泥经过预曝气、选择驯化、挂膜固定化和直流驯化4个阶段共18 d的培养后,系统成功启动;最佳运行条件pH为2.16,营养液喷淋速率为70 mL/min,空塔停留时间为25 s;当H₂S去除率为100%时,系统所允许的最大污染物容积负荷为114 gH₂S/(m³载体?h),是鲍尔环滴滤系统的5倍。试验还发现：H₂S脱除反应的最终产物以SO₄^2-为主,且SO₄^2-4浓度与pH、氧化还原电位有很好的相关性。     

极低信噪比高动态信号的载波跟踪锁频环鉴别器

提出一种新的锁频环(FLL)鉴别器设计思路.在回波信号多普勒变化率较小的前提下,将正交解调后的差信号视为线性调频(LFM)信号,同时提取其起始频率和频率变化率作为FLL误差控制量,增强了FLL容忍高动态信号的能力. FFT鉴别算法和点积叉积鉴频算法在频率跟踪的不同阶段相互配合构成鉴别器,既获得了宽的鉴别范围又获得了高的鉴别精度. 针对极低信噪比情况下偶发鉴别野值的问题,提出了行之有效且实现简单的野值识别与剔除算法. 仿真结果表明上述思路可行,采用该鉴别器的FLL在信噪比低至-40 dB时能够容忍较高动态变化,且频率跟踪精度达0.2 Hz.     

撰写电力线载波通信实验教材的几点体会

阐述了电力线载波通信的发展空间,分析了电力线载波通信专业课的教学现状,介绍了电力线载波通信综合实验教材的编写体会.     

Single carrier frequency domain equalization and diversity combining for cooperative systems

A low-complexity single carrier frequency-domain equalizer(SC/FDE)and diversity combiningmethod for cooperative systems with demodulate-and-forward relaying over frequency-selective channels isproposed.At the relay nodes,linear SC/FDE is adopted and normalized correlation coefficient is intro-duced to derive an equivalent source-to-relay-destination(S-R-D)channel that is highlighted in thisstudy.At the destination,a joint SC/FDE and diversity combining receiver is proposed by utilizing the e-quivalent S...     

基于均值移位的载频盲估计算法

针对非协作通信领域的MPSK和MQAM信号载频估计与调制方式识别互相依赖问题,提出了一种无需调制方式先验知识的高精度载频盲估计算法.通过相位差分布特性的分析建立了相位差密度极值点与频偏的联系,引入模式识别中广泛应用的核密度估计方法对相位差进行密度估计,并以均值移位算法完成密度极值点的求解,达到载波估计的目的.仿真结果表明算法大大降低了信噪比门限,并且载频的粗估计算法也具有较高的精度,可以作为独立的频偏估计算法用于频偏精度要求不是非常高的场合.     

基于载波调制的双级四脚矩阵变换器研究

为了抑制不平衡负载中的零、负序扰动,提出一种基于载波调制的双级四脚矩阵变换器解决方案.相对于3×4矩阵变换器的基于三维空间矢量调制方法,该方案无需繁杂的坐标变换、基于投影矩阵的占空比计算、棱柱体和四面体的辨识等,计算量大幅度减少,便于实现.双级四脚矩阵变换器是一种新型拓扑结构的电力变换装置,针对该拓扑提出的载波调制方法,不但具备处理不平衡负载的能力,而且能保证输入电流基本正弦,同时还能充分利用输入电压.还详细分析了在该调制策略下不平衡负载对输入电流的影响.数值仿真验证了该方案的可行性和解析推导的正确性.