基于二次相关的甚长基线干涉测量相关处理方法

针对甚长基线干涉测量中FX相关处理方案存在对时延预测模型要求较高的问题,提出了基于二次相关的甚长基线干涉测量相关处理方法。该方法与原方法相比有两点不同:一是通过二次相关处理更新补偿整数比特延时,取代了原方案中的小数比特补偿;二是通过增加一步"一次曲线拟合"改进了野点剔除算法。仿真表明:该方法经过两次整数比特时延补偿,将两站接收信号相对时延缩小到一个比特内,从而避免了相位卷绕现象;野点剔除过程不受相位随频率变化趋势的影响,使相位分布方差更小,在一定程度上提高了相关处理的噪声容限。新方法具有时延预测模型要求低、野点剔除效果好和时延估计精度高等优点。     

混沌序列在测控系统中的应用方法探讨

伪随机码在测控系统中具有测距码和扩频码的双重功能。相对于常规伪随机序列,混沌序列具有一系列独有特性和优势。把混沌序列应用于测控系统中,将进一步提高系统保密性能,并改进系统功能的实现方法。分析了混沌序列的特点和优势,讨论了其在测控系统中的应用方法及关键技术,提出了测控系统中混沌序列同步的长短码转换法。该方法能够有效解决序列同步问题,并充分利用混沌序列的非周期性,解决距离测量中的模糊问题。     

LMS滤波算法在连线干涉测量中的应用研究

对航天测控信号进行滤波处理将有利于提高系统的测量性能。针对连线干涉测量（connected elements interferometer,CEI）因以载波时延为测量量,使其测量精度与载波差分相位估计性能直接相关,且该性能主要受近载频噪声影响这一问题,提出了采用最小二乘法（least mean square,LMS）算法对测控信号进行滤波处理以提高载波差分相位估计精度的思路。首先给出了基于LMS算法的相位估计方案;然后分析了其可行性和存在的问题;最后将LMS算法应用于CEI测量仿真和同步卫星观测试验中。仿真和实测数据处理表明：LMS算法可提高CEI测量性能,在同样数据处理长度下,滤波处理后载波差分时延估计精度提高了大约1.42倍;或在同样数据情况下,滤波处理可以降低数据的信噪比为6dB。     

基于宽带相关处理的连线干涉测量

载波时延整周模糊解算是目前连线干涉测量（connected elements interferometry,CEI）中的瓶颈问题。针对扩频信号、数传信号等常见的航天器信号类型,提出了基于宽带信号相关处理的连线干涉测量方案。该方案首先通过对宽带信号进行相关处理得到群时延信息;然后再进行载波提取得到载波差分相位信息;最后以群时延进行载波时延整周模糊解算,实现CEI测量。理论分析和仿真结果表明了所提方案的正确性,并对嫦娥二号宽带数据进行处理,得到了载波时延估计,精度较群时延提高了24dB。     

新的小波滤波算法及其在甚长基线干涉测量中的应用

在甚长基线干涉测量中对航天测控信号进行滤波处理,有利于改善信号质量,提高测量精度。以扩频信号为航天测控宽带信号模型,选择dB1小波进行小波变换滤波。首先提出和推导了小波细节系数极大值传播定理,并给出了相关推论;然后提出了一种基于小波系数重构的小波变换滤波算法,该算法包括四个步骤:最高层小波细节系数处理、其他各层小波系数处理、最高层尺度系数处理和整形输出;最后将该算法应用到甚长基线干涉测量的时延估计中。仿真结果表明了极大值传播定理的正确性以及所提滤波算法对航天测控信号质量改善和时延测量精度提高的有效性。      

满映射Logistic数字混沌序列的产生及性能分析

Logistic映射形式简单,但表现出了复杂的动态性能。以满映射Logistic混沌序列为对象,讨论了混沌序列数字化的两种方法,推导了数字混沌序列比特位分布概率,计算了截短数字混沌序列的相关性能。结果表明,在不变分布偶对称的情况下,两种方法得到的数字化混沌序列都是"0""1"等概率的,截短序列的自相关函数旁瓣方差和互相关方差均等于序列长度N的倒数。对数字化Lo gistic混沌序列进行了数值仿真,所得结果与结论相吻合;仿真结果还显示,自相关旁瓣和互相关均服从高斯分布。研究结果使得能够从理论上对一类数字混沌序列的特性进行整体把握,超越了经验性的结论,便于在有关系统中进行应用分析。     

探月卫星同波束干涉测量技术应用研究

探月工程嫦娥4号中继星任务同时搭载月球轨道微卫星,受地面测控资源分配限制,微卫星的轨道测量由地基S/X频段统一测控(TT&C)系统天线(USB)保障。该文通过分析地月转移轨道段中继星、微卫星相对于跟踪测站的几何构型,依托深空干涉测量系统设计实现对微卫星、中继星的同波束干涉测量(SBI)跟踪;发挥中继星测控资源丰富、轨道精度高的优势,获取了微卫星优于1 ns的测角观测量;并应用于微卫星短弧定轨,统计分析表明定轨精度由2 km提升至优于1 km、预报精度由6 km提升至2 km,为微卫星轨道机动后的快速高精度轨道确定与预报提供了有力支撑。     

改进的小波空域相关滤波算法

针对小波空域相关滤波算法存在不同尺度下小波系数偏移引起的相关性减弱和低尺度小波系数受噪声影响较大等问题,提出了改进的小波空域相关滤波算法。理论推导了小波系数在各分解层间的相对偏移量,并提出了移位相关算法。考虑到分解层数越高,信号的小波系数相关性越强,且信号小波系数在分解过程中存在发散现象,提出了高层处理向低层处理提供约束的逆序处理方法。根据统计原理对最高层小波系数进行了阈值滤波。最后以Blocks信号和Heavy Sine信号为例,对比了所提改进算法与传统小波空域相关滤波算法及两种已有改进算法的性能,并将滤波算法应用于某同步卫星的群时延估计中。蒙特卡罗仿真和实测数据处理结果表明本文所提改进算法的降噪效果更好。     

音调干扰下扩频测控信号伪码跟踪误差分析与仿真

分析扩频测控信号在干扰环境下的性能,对研究测控系统具有重要意义。推导了音调干扰环境下DS/FH测控信号的伪码跟踪误差表达式;基于Matlab/Simulink搭建了伪码跟踪性能仿真平台,仿真分析了不同干扰条件下的伪码跟踪性能;验证了理论推导的正确性,得到了一些有意义的结论,为进一步研究提供了参考。