基于高维状态空间的移动机器人定位

位置跟踪是移动机器人自主导航中的一个主要任务.扩展的卡尔曼滤波定位方法是一个常用的位置跟踪方法,但是在对非线性系统方程进行线性化近似过程中引入了线性化误差.文中给出了一个基于线性系统模型的位置估计方法.用一个高维的状态向量表示机器人的位置空间,并选用环境路标的全局信息作为观测向量,此时系统动态模型和系统观测模型都是线性的,从而直接运用最优的线性卡尔曼滤波技术进行移动机器人位置估计.这种方法免除了非线性方程的线性近似过程,避免了线性化误差.实验表明,位置估计过程是收敛的、一致的.     

GPS接收机载波跟踪环设计与分析

针对GPS接收机载波跟踪环环宽与跟踪的动态性能问题,在分析影响GPS信号动态性能的主要参数热噪声、晶振Allan相位噪声、晶振振动相位噪声和动态应力的基础上,通过对不同阶数的锁相环、锁频环跟踪门限分析与仿真,主要解决了如何设计GPS接收机的载波跟踪环路的带宽,并使系统性能达到最佳的问题,即使用环宽为18 Hz的二阶锁相环辅助环宽为10 Hz的三阶锁频环可以跟踪动态范围小于10 g、100 g/s的高动态信号。     

基于sigma点H∞滤波的说话人跟踪方法

在基于麦克风阵列的说话人跟踪系统中,存在观测方程的非线性程度较强,观测误差的统计特性不易准确描述等问题.本文提出了一种基于sigma点H∞滤波的说话人跟踪方法.该方法用sigma点转换技术减小观测方程的线性化误差,用H∞滤波方法降低观测误差不确定性对说话人位置估计的影响,从而提高了说话人跟踪精度,增强了跟踪系统对噪声的鲁棒性.仿真实验结果表明,相对于扩展卡尔曼滤波方法,本文方法在多种噪声条件下可将说话人跟踪误差降低25%以上.     

Unscented粒子滤波器及其在纯方位跟踪中的应用

为处理纯方位跟踪(BOT)中的非线性问题,提出了一种Unscented粒子滤波(UPF)跟踪方法.在使用Unscented变换的基础上,利用UPF来加入最新的观测量并产生非线性粒子滤波(PF)的建议分布.结合纯方位跟踪模型,推导了UPF应用的具体算法步骤,使用匀速运动和机动目标两个BOT仿真实例,与其它滤波器进行了仿真对比,分析了跟踪性能和误差.仿真结果表明,对于纯方位跟踪问题,UPF不仅解决了扩展卡尔曼滤波器的线性化损失难题,而且与PF等粒子滤波器相比,具有更高的跟踪精度.     

矢量跟踪算法在抗远近效应中的应用

针对室内伪卫星独立定位系统中由于远近效应而导致跟踪环路失锁甚至定位失败的问题,提出了一种有效抑制远近效应的算法矢量跟踪环路（VTL）算法。通过分析 VTL 环路结构,建立了线性化的系统模型,并推导了详细的工作流程。VTL 以定位误差为状态量,以伪距、伪距率误差为观测量,结合更新后的定位结果,得到稳定的环路跟踪输入。仿真对比分析了标量跟踪环路（STL）和矢量跟踪环路对中断信号的持续跟踪性能。搭建了室内伪卫星独立定位系统,将采集到的中频信号在 VTL 软件接收机中进行定位解算,实验结果证明VTL 相对于STL 可以有效地抑制远近效应。     

自适应EKF在被动跟踪中的应用研究

针对被动跟踪中常见的滤波发散、收敛速度慢和跟踪精度低等问题,研究了一种非线性系统的自适应推广卡尔曼滤波算法。该算法能够在线估计噪声的统计特性,动态补偿模型线性化误差,消减系统的观测误差。对其滤波理论及算法进行了研究与仿真,结果证实该算法提高了滤波的稳定性、快速性和精确性,优于一般的扩展卡尔曼滤波算法。     

基于最大似然估计的高动态GPS载波跟踪环

 基于最大似然估计提出了一种全新设计的GPS载波跟踪环结构,并将该环路应用于高动态、低信噪比条件下的GPS载波频率跟踪. 文中给出了环路的设计细节,并详细讨论了环路中各模块的功能及模块之间的参数传递. 利用具有典型高动态参数的GPS载波信号对环路的跟踪性能进行了测试. 测试结果表明,与普通GPS接收机的载波跟踪环相比,该环路对高动态环境下的失锁门限和门限附近的频率跟踪精度均有显著改善.     

基于动态规划的雷达检测前跟踪新算法

 为解决低信杂比下雷达检测前跟踪技术存在末级检测门限设置困难和动态规划算法对运动目标跟踪能力弱的问题,本文首先分析了两级检测门限的雷达检测前跟踪算法自身特点.在瑞利杂波条件下,对经过动态优化后的信号进行杂波置信检验和航迹检测和校正.该算法末级检测门限设置简单并且提高了跟踪概率.仿真验证了新方法的有效性.     

基于DOA的无源定位算法

该文在分析了伪线性扩展卡尔曼滤波中针对非线性观测方程线性化误差的产生原因以及对滤波影响的基础上,提出用n时刻的状态估计值代替一步预测状态值.由于n时刻的状态值中隐含着n时刻的测量值,因此比一步预测状态值更接近此时刻的真实状态矢量,从而将伪线性的观测方程在更接近真实状态值处泰勒展开将产生更小的线性化误差,通过这种处理从而提高了状态定位精度.最后通过计算机仿真证明了改进算法的有效性.     

基于状态观测器的混沌动态系统跟踪控制

针对一类连续混沌动态系统,提出一种基于状态观测器的跟踪控制方法来进行混沌控制.在引入状态观测器观测混沌动力学系统状态变量的基础上,采用反馈线性化方法将非线性混沌系统转换为线性系统,再针对反馈线性化后的线性系统设计轨迹跟踪控制器,实现被控混沌系统的跟踪控制.仿真结果进一步验证了该方法的有效性.     

基于Agent的智能决策支持系统

针对传统DSS的不足，把专家系统和范例推理技术以及数据仓库、数据挖掘技术运用于DSS中，把传统的DSS改进为IDSS，鉴于agent技术构件重用等特点，把agent技术运用到IDSS中，提出了一个实现基于agent技术的IDSS框架，最后探讨了系统实现的主要技术。     

超宽带脉冲信号的光学生成方法研究

近年来超宽带(UWB)通信技术迅猛发展,在测量、雷达技术、民用和军事无线通信中有着重要的应用,UWB-over-fiber技术已经成为目前研究的热点,其中就包括UWB脉冲信号的产生方法。区别于传统的电子学方法,光子学产生方法不受电子瓶颈制约,可以实现很高的带宽,并且具有抗电磁干扰、重量轻、结构紧凑的优点。通过对比国内外本领域研究成果,讨论及总结了以下三种原理的UWB脉冲信号的光学生成方法:1)相位调制-强度调制转换(PM-IM);2)半导体光放大器(SOA)的非线性效应;3)频谱塑形和色散所致频域-时域映射,然后对各种方案进行了对比分析。     

基于OTDR的准分布光纤温度报警系统

针对矿山、油田等易燃易爆地段温度报警的空间准确定位要求,研究了基于光时域反射计 (OTDR)原理的准分布光纤温度报警系统.依据系统的结构与原理分析,完成了半导体激光器(LD)的高速驱动电路和雪崩光电二极管(APD)增益的温漂补偿电路等硬件设计,优化了系统软件的编译.结合在线调试,设计了基于形状记忆效应的温度阈值执行器.试验结果表明系统能稳定运行,且具有1.5 m的空间分辨率和低于16 s的响应时间等优良的性能参数.     

The TR-UWB receiver based on spatial diversity

This paper presents a new Transmitted Reference (TR) Ultra-WideBand (UWB) receiver based on Spatial Diversity (SD), which employs Multi-Antenna Technology (MAT) to improve the performance of TR-UWB receiver. According to the amplitude of correlator output of every antenna branch, this paper analyzed the performances of the proposed TR-UWB receiver employing three different kinds of combina-tion strategies, i.e., Maximum Ratio Combination (MRC), Equal Gain Combination (EGC), and Selective Combination (SC), which are different from conventional ones, and theoretically proved that the performance of EGC is better than MRC. Simulation results verify that when EGC is adopted and BER=10–3, increasing three antennas provides Signal to Noise Ratio (SNR) gain of about 3 dB in CM4 channel and SNR gain of about 2 dB in CM2 channel.     

Photoreflectance study of Au-schottky contacts on n-GaN

Semi-transparent Au-Schottky contacts on n-GaN were fabricated and studied by room-temperature photoreflectance spectroscopy. A significant difference was observed in the photoreflectance spectra before and after the evaporation of Au-Schottky contacts. This can be interpreted due to the formation of Schottky barrier at the interface between Au and GaN. Furthermore, for the higher doping sample, Franz-Keldysh oscillations were observed in the photoreflectance, which allowed the accurate determination of Au-Schottky barrier height on GaN.     

基于偏振复用的单边带光生毫米波传输系统的研究北大核心CSCD

光子辅助的毫米波通信因其超带宽优势在下一代宽带无线接入网中有着广泛的应用前景,本文基于单个激光源和一个双极化马赫-曾德尔调制器(dual-polarization Mach-Zehnder modulator,DP-MZM)的光路结构产生了频率稳定的偏振复用毫米波信号,联合VPI与MATLAB仿真环境对单边带(single sideband,SSB)偏振复用四相相移键控(polarization-division-multiplexing,PDM)quadrature phase shift keying,QPSK、16阶正交幅度调制(16-ary quadrature amplitude modulation,16QAM)和32阶正交幅度调制(32-ary quadrature amplitude modulation,32QAM)信号分别实现了70 km、65 km与50 km的有效传输,并结合概率整形(probability shaping,PS)技术在28 GHz波段上,以相同净比特传输速率对比分析了均匀16QAM与PS-16QAM,均匀32QAM与PS-32QAM的SSB矢量毫米波(millimeter wave,MMW)信号在光纤传输条件下的误码率(bit error rate,BER)性能。仿真结果表明:在相同净比特速率,以硬判决阈值3.8×10^(-3)为判断条件,在普通单模光纤(single-mode fiber,SMF)传输系统中,PS-16QAM/32QAM信号光功率约有0.3 dBm的提升,非线性光纤(nonlinear fiber NLF)传输系统中,PS-16QAM信号光功率约有0.8 dBm的提升,PS-32QAM信号光功率约有0.5 dBm的提升,结果表明:经过PS后的MMW信号光纤传输性能有明显改善。     

Direct band gap luminescence from Ge on Si pin diodes

Germanium (Ge) pin photodiodes show clear direct band gap emission at room temperature,as grown on bulk silicon in both photoluminescence (PL) and electroluminescence (EL).PL stems from the top contact...     

基于GPON业务的FSO传输系统

主要探讨了3G网络时代下基于GPON业务的无线激光传输设备(FSO)的经济性,比较分析了GPON 业务在FSO系统中传输的技术优势.重点描述了突发式通信机制如何联合FSO设备实现通信传输,并对其实现方案进行了阐述.     

Blind adaptive receiver based on RLS-CMA for TH-UWB system

A novel receiver is proposed in this paper that uses the blind adaptive multi-user detection(MUD) technique to deal with the presence of multiple-access interference(MAI) and inter-symbol interference(ISI) in terms of high speed time-hopping ultra-wideband(TH-UWB) system.The receiver firstly adopts constrained recursive least squares constant modulus algorithm(RLS-CMA) to conduct adaptive decorrelation for eliminating MAI and ISI,and then uses projection approximation subspace tracking with deflation(PASTd)...     

基于分数阶傅里叶变换的MIMO-TDCS抗干扰性能研究

针对建立在快速傅里叶变换(FFT)的基础上只在频域之中作变换的传统MIMO-TDCS,抗线性调频干扰(LFM)信号能力弱,无法对其有效地应对和剔除等问题,引入分数阶傅里叶变换(FRFT).首先对电磁环境采样并估计出LFM干扰信号的各个参数,然后作相应阶次的分数阶傅里叶变换,在FRFT域内剔除干扰并生成相应的MIMO-TDCS基函数,从而达到收发两端联合主动躲避LFM干扰的目的.仿真结果表明,利用FRFT对信号良好的能量聚焦特性将线性调频干扰平稳化处理,能够有效地躲避LFM干扰的影响,为MIMO-TDCS抗非平稳干扰开辟了一条新思路.