基于Kalman滤波的目标信号TOA测量校正

多点定位系统中,目标信号TOA测量精度直接决定了系统对目标的定位精度,而目标信号TOA测量精度取决于提供系统时钟的晶振的准确度和稳定度。针对多点定位系统中目标信号TOA测量准确度的具体问题,分析晶振频率偏移和GPS秒脉冲抖动对TOA测量准确度的影响,导出基于Kalman滤波的目标信号TOA测量校正方法。数值仿真证明此方法可以有效地改善目标信号TOA的测量准确度,对提高多点定位系统定位性能具有较强的现实意义与实用价值。     

基于FlightGear的A-SMGCS场面活动三维仿真

针对A-SMGCS系统场面活动三维仿真问题,提出一种以开源模拟飞行器FlightGear为场景仿真平台,以实时ADS-B监视数据为驱动,以Linux为操作平台的机场场面活动三维仿真系统设计新方法。仿真系统按照实际机场模型进行机场布局设计,飞机、航站楼、塔台三维建模,地形数据生成,对真实机场环境进行了完整建模。由于ADS-B监视数据缺少飞机姿态信息,提出一种根据位置数据推算出姿态信息的新方法。首先把ADS-B监视数据进行航迹卡尔曼滤波,然后根据飞机前后两个位置的空间连线矢量计算飞行姿态。通过FlightGear多机网络数据接口导入飞机定位数据与姿态数据驱动飞机模型运动,实现了对飞机运动的六自由度仿真。仿真结果表明,该系统能逼真、准确再现真实机场飞机实时活动情况。由于完全基于开源软件设计,该系统低成本实现了对场面活动的实时三维仿真。     

一种1090ES相位编码信号的同步算法

载波同步是对1090MHz扩展电文(1090MHz Extended Squitter,1090ES)的相位编码信号进行相干解调的前提和基础,研究针对这种调制方式的基于数据辅助的载波频偏估计算法。构建了1090ES相位编码信号的频偏估计模型,提出了一种基于遗传算法的频偏估计算法,详述了该算法的特点及其实现步骤,并通过MATLAB仿真,分析比较了该算法与Kay算法、Fitz算法及M&M算法的频偏估计性能。该算法的频偏估计范围可以达到采样频率的50%,在信噪比高于3 dB时,频偏估计的均方误差接近于修正的克拉美罗界,并且可以同时兼顾频偏估计精度和频偏估计范围。     

机场场面多点定位系统远端站优选方法

对于机场场面时差(TDOA)定位系统,一旦某个远端站的到达时间检测误差突增,将会对定位精度产生致命影响.提出了一种新的站点优选方法,首先采用平滑滤波估计目标真实位置,再以该估计值为基准进行测量位置与时差的偏差统计判决,从而快速地确定发生故障的站点.针对特定机场的蒙特卡洛仿真试验证明了该方法的有效性.     

E-Y-slim：轻量级小目标快速检测方法

针对目前机场鸟类目标检测模型存在实时检测效率低和在嵌入式设备中难以部署的问题,提出了一种基于改进YOLOv4的轻量级小目标快速检测方法 E-Y-slim。首先,将轻量化的EfficientNet-B0作为模型的特征提取网络,降低网络参数量和计算复杂度,提高检测速度;然后,裁剪特征融合网络中部分卷积层,并将检测层中标准卷积改为深度可分离卷积,进一步提升检测速度;最后,加入空间金字塔池化（SPP）结构以及交并比（IoU）预测分支,在保持算法检测效率情况下,提升算法检测精度。所提方法在PASCAL VOC鸟类数据集上平均精度（AP）为75.2%,检测速度达到50帧/秒,相较于YOLOv4的AP下降了7个百分点,但检测速度提升了42.9%。在实际机场鸟类数据集上AP为75.0%,检测速度达到49帧/秒,在AP相当的情况下,与YOLOv4相比模型参数量减少91.1%,检测速度提升了63.3%。实验结果表明,E-Y-slim能够满足在嵌入式设备上对机场鸟类活动目标快速检测的需求。     

基于Nios软核的嵌入式Internet系统设计

介绍如何在Altera开发平台上,使用Nios软核CPU来构建嵌入式Internet系统;并结合以太网远程数据采集系统的实例,介绍此类系统硬件、软件的设计方法。     

扩充1090ES数据链容量的相位调制技术

对广播式自动相关监视( ADS-B)系统的1090ES脉位调制信号做脉内调相,可在不增加发射次数、不占用新的频段、不影响现有ADS-B系统运行的情况下增加信号的数据传输能力。论证了两种可能采用的1090 ES数据链扩容方法,说明了选择相位调制实现扩容的原因。讨论了相位调制扩容1090 ES信号需解决的几项关键技术,包括扩容信号的调制,信号的接收、解调和解码,信号的同步,数据的校验码设计,可行性及安全性评估。针对多发单收的突发通信特点,提出了一种按偏差分区的载波粗同步方法;针对相位突变引起的频谱扩展问题,提出了一种相位线性过渡的解决方法。     

基于相位调制扩容1090ES的RS校验码设计

对1090 MHz扩展电文(1090ES)信号进行相位调制,可以扩展1090ES数据链容量,为此研究了基于8进制相移键控(8PSK)的1090ES扩容系统中的RS码校验技术。首先,根据RS码特点及1090ES扩容数据链结构,设计RS码的码元总长度为54;然后,通过Matlab仿真,探讨了不同RS码编码效率下的差错性能及其对1090ES扩容系统性能的影响,由此确定了RS码编码效率的最佳选取范围为0.6~0.7;最后,具体分析所选定编码效率范围内RS码的差错性能,进一步确定了信息码元长度,仿真结果表明,信息码元个数可选择为32、34或36。以RS(54,32)为例,进行Matlab仿真分析,结果表明,所设计RS码能有效提高1090ES扩容系统的差错性能。