捷联式惯导系统误差解析解研究

该文在一定的假设条件下利用捷联惯导系统的三维误差状态模型求解出了单通道误差状态方程的解析解,列表给出了各误差源对于某一特定误差状态的动态影响.然后利用某型导弹的弹道数据通过对两种误差模型在同一条件下进行仿真的方法验证了单通道误差状态方程解析解的正确性.单通道误差模型对分析各种误差源对系统的影响,确定在满足系统精度要求的条件下主要误差源的选择范围,进行系统精度分配提供了十分方便直观的方法.     

嵌入式大气数据传感系统误差分析

嵌入式大气数据传感(FADS)系统与传统大气数据传感系统相比,其精度、适用范围、可靠性等都具有优势。在应用之前,对其在应用中存在的各种误差进行建模、仿真,以了解各种误差对FADS系统精度的影响。之后设计蒙特—卡洛仿真,为沿某一条飞行轨迹进行误差分析提供了一种可行的方法。该方法可用于分析不同算法在不同飞行条件下的精度,为FADS系统算法选取提供参考。     

Doherty功放的数字预失真技术研究

通信系统中功率放大器（PA）的效率和线性度影响着整个系统的性能,而Doherty技术是提高效率的一种有效方式,但在提高效率的同时,它的线性度也会变差。数字预失真（DPD）是一种最具有前景的线性化技术,近年来各种模型被不断提出。通过在一种合适阶数、记忆深度的记忆多项式DPD中采用新的RLS与LMS混合算法,实现Doherty功放（DPA）快速、高效的线性化。仿真结果表明所提算法能够快速收敛,对系统的非线性和记忆效应有明显改善。     

数字闭环石英挠性加速度计量化误差分析与实验研究

数字闭环方案可以减小模拟伺服方案中A／D转换环节所引入的精度损失,而量化误差是影响数字闭环石英挠性加速度计系统精度的重要因素之一。介绍了数字闭环石英挠性加速度计检测系统的工作原理,讨论了AD,DA位数的选择依据,基于现有硬件检测电路,软件上采取AD,DA降位使用的方法分析量化误差对闭环系统精度的影响。搭建数字闭环实验系统,实验结果表明：在一定范围内,随着AD,DA位数的降低,量化误差影响增大,闭环系统精度降低,与理论分析相吻合,为数字闭环加速度计的精度改善提供必要的理论指导和实验基础。     

关于射频目标跟踪半实物仿真系统设计北大核心CSCD

在雷达精确制导中,需要通过精确控制自动地把导弹引向目标。在研发测试过程中一般使用射频目标跟踪半实物仿真系统,通过控制天线阵馈电方案模拟目标位置,使三轴模拟转台控制导引头指向目标位置来测量精度。但是磨损等原因使得三轴模拟转台产生的机械误差和在天线阵设计过程中产生的计算误差都会对测试精度产生影响。根据以上提出了估算转台机械误差和天线阵计算误差对于制导系统精度影响的方法。转台误差的影响分析利用了多种坐标系转换,在计算误差的分析过程中使用了误差圆的概念,给出了计算误差对制导系统精度影响的分析方法。仿真结果表明,上述方法能够对使半实物仿真系统的测试精度进行较好优化,最终提高雷达制导精度。     

船舶运动状态下风速风向测量补偿与数字仿真

为了研究船舶运动状态下的风速风向精确测量,设计了一种船舶风速风向动态测量及误差补偿的数字仿真系统。通过对船舶航行状态下的风速风向测量原理进行分析,建立了船舶平面运动的相对风速风向和真风风速风向的解算模型,并根据船舶空间运动的风速风向测量及其误差补偿算法,对船舶横摇、纵摇状态下的风速风向的动态测量和误差补偿进行了数字仿真。数字仿真结果表明,该方法能够消除船舶航行时的运动姿态对风速风向测量带来的影响,为船舶的操纵控制和航行安全提供了精确和可靠的风速风向数据信息。     

结合机器视觉的采摘机械手的定位仿真研究

对水果采摘机械手空间定位机理进行了研究,分析了双目立体视觉系统的定位误差并建立视觉误差补偿机制,利用虚拟机械手开发软件和CCD视觉硬件构建了仿真系统,通过双目立体视觉获取空间位置数据映射到虚拟环境下引导机械手进行模拟采摘。该系统利用多领域知识融合实现了采摘机构与视觉关联精确定位的仿真,能有效地指导实际作业环境中采摘机械手精确定位的优化设计。     

单轴旋转惯导系统在晃动基座上的建模及误差分析

阐述了船用单轴旋转捷联惯导系统的基本原理,推导了系统在动态条件下的误差传播方程.在三轴摇摆这种典型运动形式下,对单轴旋转惯导系统各主要误差因素的传播特性进行了仿真分析,并与不旋转时的误差传播特性进行了对比,给出了各种误差因素对系统的影响规律,并定量地得到了其对导航精度的影响程度.研究结果可为船用单轴旋转惯导系统的工程设计提供理论参考作用.     

高精度游移方位捷联惯导系统的数字仿真

捷联惯导系统的数字仿真对于系统设计、方案论证和算法研究有着重要的意义,特别是游移方位捷联惯导系统.因此通过完成轨迹发生器、仪表仿真和捷联解算来实现游移方位捷联惯导系统的全数字仿真.在此基础上,通过研究三样子圆锥误差补偿和三样子划船误差补偿来提高捷联惯导系统的精度和稳定性,并进行了仿真比较.     

数字DC/DC开关电源环路补偿器设计

建立了数字控制DC/DC开关电源闭环系统的s域小信号模型,采用数字重设计法针对给定的系统参数设计了数字补偿器。应用SISO Design Tool仿真平台,在伯德图分析和根轨迹法的基础上设计了连续域的模拟补偿器,并进行了离散化处理。在建立系统s域模型时引入了模数转换器和数字脉宽调制发生器产生的延迟效应,使补偿器的设计考虑了采样速率对系统的影响,改善了传统离散设计的误差。基于数字重设计法构建的数字补偿器实现了对脉宽调制信号的可编程精确控制,保证了变换器闭环工作良好的动态特性。仿真实验结果验证了所设计的数字补偿器的性能。     

虚拟测试系统的测试误差分析

在测试系统中,测试误差影响测试数据的精度.消弱其对测试结果的影响是至关重要的.首先讨论了随机误差的分布、测度,然后建立两种数据模型:基于LabVIEW平台的参数测试系统观测数据模型和理想数据模型.以此模型为基础,分析数据中的系统误差和研究系统误差的检验方法.提出了基于后验检验统计的系统误差检测法.最后修改观测数据的模型.结合此模型研究系统误差和随机误差的评定指标.     

One‐bit in‐phase observation for direct learning‐based digital predistortion with modified frequency‐domain delay estimation and alignment

This article proposes a novel digital predistortion (DPD) implementation method for RF power amplifiers. The new approach adopts only one 1‐bit comparator in the feedback path to observe the in‐phase (I) or the quadrature (Q) component of the error signal between the input and the output signals. To this end, the theoretical derivation of the in‐phase observation based on direct learning architecture (DLA) DPD is first given in this article, by combining the existing 1‐bit method and the low‐cost in‐phase observation. To facilitate the delay estimation and alignment, a modified iterative frequency‐domain delay estimation is presented, which only acquires either I or Q components of the output signal to achieve satisfied delay estimation. Experimental results show that the proposed DPD method decreased the normalized mean square error (NMSE) and the adjacent channel power ratio (ACPR) to less than ?42 and ?51 dB, respectively, which indicates that the proposed DPD system can achieve comparable performance as the existing DPD identification techniques with lower implementation complexity.     

Fault-tolerant systems with concurrent error-locating capability

Fault-tolerant systems have found wide applications in military,industrial and commercial areas.Most of these systems are constructed by multiple-modular redundancy or error control coding techniques,They need some fault-tolerant specific components (such as voter,switcher,encoder,or decoder) to implement error-detecting or error-correcting functions.However, the problem of error detection location or correction for fault-tolerance specific components them-selves has not been solved properly so far.Thus ,the dependability of a whole fault-tolerant system will be greatly affected.This paper presents a theory of robust fault-masking digital circuits for characterizing fault-tolerant systems with the ability of concurrent error location and a new scheme of dual-modular redundant systems with partially robust fault-masking prperty.A Basic robust fault-masking circuit is composed of a basic functional circuit and an error-locting corrector,Such a circuit not only has the ability of concurrent error correction,but also has the ability of concurrent error location.According to this circuit model ,for a partially robust fault-making dual-modular redundant system,two redundant modules based on alternating-complementary logic consist of the basic functional circuit.An error-correction specific circuit named as alternating-complementary corrector is used as the error-locating corrector.The performance(such as hardware complexity, time delay) of the scheme is analyzed.     

基于MATLAB和ADS的数字预失真系统仿真

介绍了数字预失真的基本原理,设计了1个预失真系统,并进行了MATLAB和ADS联合仿真,验证了系统的线性化程度.根据软件仿真,预失真系统改善输出信号的ACPR达20dB以上,设计的数字预失真模块对功放的线性度改善效果明显.     

反射式光纤电流传感的锁相检测法与近似误差

对反射式Sagnac型全光纤电流传感器中光信号的检测方法进行了深入的分析,并对固有的小角近似误差进行了充分的理论分析和数值模拟。针对反射式光纤电流传感器中极其特殊的信号检测要求,采用了锁相检测法来处理传感信号。商用化的光纤电流传感器的误差一般要求小于0.2%,而在各类检测方法的信号处理中,一个必须的步骤是sinθ≈θ,该步骤造成的小角近似误差极大地影响了整个系统的测量精度。通过对这2个问题进行深入的分析与模拟,对解决光纤电流传感器的检测方法设计、测量精度、灵敏度等问题提供了较大的参考价值。     

实时仿真Runge-Kutta算法的误差分析

进行实时仿真时必须采用相应的实时仿真算法,而实时Runge-Kutta算法在实时仿真中得到了广泛的应用.在使用Runge-Kutta算法进行实时数字仿真时,一方面对实时Runge-Kutta算法的截断误差进行计算,构造出实用的实时Runge-Kutta算法;另一方面还要对其误差进行估计,对误差的大小进行分析,以便对实时RK算法定步长进行合适的选择,使此时定步长仿真下的误差能满足精度要求和稳定性要求,而且能够达到实时仿真计算速度的要求.仿真结果表明,该误差分析方法简单方便有效.     

Digital techniques to mitigate feedback impairment and noise of look‐up table digital predistortion

In this article, some new effects of feedback impairment and noise on look‐up table (LUT) digital predistortion (DPD) are presented. Several digital techniques are proposed to mitigate these effects. A smoothing filter (SMF) for LUTs is used to eliminate fluctuations of the transfer function of the overall DPD amplification system. By combining SMF method with iterative average (IA) method, the LUTs iterative process becomes stable and well converged. A postcompensator is established according to the proposed two‐box model for feedback impairment. For the demonstration, both simulation and experiments are carried out based on a Hammerstein‐type PA. Simulation results give some preliminary cognition of these new effects and the effectiveness of proposed techniques. Experimental tests are performed on an S‐band amplifier excited with single‐carrier WCDMA signal. The adjacent channel power ratio (ACPR) at 5‐MHz offset is ?48 dBc after DPD with SMF method and postcompensator. A total of 8 dB extra improvement of ACPR is obtained compared with that with neither SMF nor postcompensator. The result clearly shows that the proposed digital techniques are qualified for LUT DPD system, especially when it suffers significant feedback impairment and noise. © 2011 Wiley Periodicals, Inc. Int J RF and Microwave CAE, 2011.     

软判决译码在多进制扩频系统中的应用

扩频通信技术能有效提高系统抗干扰能力,因此得到广泛应用。随着频带资源越来越拥挤,多进制扩频因其能够很好的对带宽和传输速率折中,越来越受到关注。同步一直是多进制扩频技术中的关键技术,对采用同步头同步法以及参考信号同步法的误码性能进行对比。系统采用软判决方式做数字调制解调输出提供给译码器,从对数似然比出发,提出一种适用于多进制扩频系统的次最优的软信息提取方式,分析了分别采用硬判决和软判决对系统带来的影响。仿真结果表明,单纯提取软信息后判决的方式对系统误码性能的提升不明显,在误码率时,相比硬判决有0.2dB左右的增益;加入卷积编码后,仿真参数不变分析对整个系统的性能改善时,相比于DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum直接扩频系统)系统的误码性能有5.2dB左右的提升,软判决译码比硬判决译码有大约1dB的增益;而考虑到编码效率,单独的分析软判决和硬判决对系统的误码性能的影响时,结果表明,在信噪比较高的信道环境下系统的误码性能得到较大改善,在误码率时软判决译码比硬判决译码有0.7dB左右的增益,软判决译码对整个系统的误码性能有2.5dB左右的增益的。     

Ka频段移动卫星星地链路误码统计分析

针对Ka频段移动卫星星地链路的特性,全面考虑天气和移动终端周边环境的影响,建立了Ka频段移动卫星星地信道模型。对二进制相移键控(BPSK)调制方式下的星地信道进行仿真和数字基带误码图案的统计分析,并采用最小二乘法对误码发生次数的概率进行了拟合。研究表明：信道误码发生次数服从泊松分布,在Ka频段移动卫星星地信道的数字基带模拟中,BPSK调制方式下的系统误码由突发误码和服从泊松分布的随机误码组成。     

捷联式磁航向测量系统的航向角误差动态特性研究

在不考虑罗差情况下,建立了捷联式磁航向测量系统的航向角误差模型,并结合无人机磁航向测量系统中框架式垂直陀螺仪的姿态测量特点,将其姿态误差源特征引入误差模型,全面分析了其航向角在不同飞行条件下的动态误差特性.对捷联式磁航向测量系统的航向角误差模型进行了仿真计算,并将仿真结果与飞行实验结果进行了比较分析.结果表明:捷联式磁航向测量系统的航向角误差动态特性符合无人机测量误差特点,能够为工程应用提供直接的理论依据.