基于线性调频信号的多频测距算法

分析了基于线性调频信号多频测距时出现的二次相位问题,提出了利用测速系统速度信息进行相位消除的方法.对于测距中出现的模糊问题,利用了中国余数定理(孙子定理)来解决.与传统算法相比,该算法具有简单、实现方便、测距精度高等特点.给出了仿真结果,表明该算法具有较高的测距精度.     

基于自适应滤波的微弱GPS信号跟踪方法

针对全球定位系统(GPS)传统跟踪算法在接收信号很微弱的条件下跟踪误差大,为保持跟踪精度,提出了一种新的跟踪方法.同时考虑了多普勒频移和码相位偏移量作为观测模型,然后采用自适应卡尔曼滤波算法,有效减轻了系统噪声和观测噪声对信号跟踪的影响;并通过列文伯格-马夸尔特方法,优化迭代过程,进一步提高自适应卡尔曼滤波算法的稳定性和收敛速度.仿真结果显示,利用新的算法对载噪比低至21dB-Hz的微弱GPS信号取得了良好的跟踪精度和极高的灵敏度.     

基于闭环跟踪法的正余弦编码器细分技术

位置传感器精度直接影响到伺服系统的控制性能,正余弦编码器细分技术是目前获取高分辨率位置检测精度的主要手段.针对常规细分算法计算时间长的缺点,研究正余弦编码器解码的实现方法和闭环跟踪细分算法,给出细分算法实现框图和设计参数,缩短计算时间,大大提高了测速范围和细分精度.最后在ARM处理器上实现该算法,采样计算频率达500k...     

基于粒子滤波的弱目标检测前跟踪算法

针对低信噪比条件下机动目标的检测跟踪问题,提出了一种改进型的基于多模型的粒子滤波检测前跟踪算法.由于粒子退化问题,在目标信号微弱、目标发生机动或者信号幅值波动较强势,粒子滤波的TBD算法的检测概率和跟踪精度将会下降.本算法在粒子滤波的基础之上改进,即在每次循环之前加入新粒子,新粒子的分布是由平均法和前一时刻的目标估计结果进行确定.给出了粒子滤波的TBD算法推导以及数值计算过程.仿真实验表明:基于改进型粒子滤波检测前跟踪算法能够检测低信噪比的目标.     

高分辨光电里程仪中的弹簧效应研究

高分辨光电里程仪是地面车辆定位系统中的测速测距元件,该元件具有极高的分辨率,并且从工作原理上看,其测速误差不随时间累积,因此在车辆导航系统中有很大的潜力。研究了弹簧效应对里程仪测速精度的影响,并且提出了数据重构的软件降噪去抖算法,根据运动状态不同,从缩短样本和提高拟合阶次两个方面选取了40样本三阶拟合数据重构算法。结果表明,该数据算法能够有效抑制里程仪的弹簧效应,将里程仪的测速精度由0.2 m/s提高到0.038 m/s,同时满足了快速跟踪的要求。     

四元数数据投影DOA跟踪算法

研究了基于两分量简化电磁矢量传感器阵列的多个信号波达方向(Direction of arrival,DOA)跟踪问题,提出了一种基于四元数模型的数据投影(Quaternion data projection method,QDPM)跟踪算法.此算法对初始化条件引起的波动具有很强的鲁棒性,并且具有比常规DPM(Data projection method)算法更快的收敛速度,尤其在信号角度变化较剧烈时体现得更明显.此外,在低信噪比的情况下,QDPM算法比DPM算法具有更高的DOA跟踪精度.最后通过仿真实验验证了算法的有效性.     

基于滤波反步法的三相永磁同步电机伺服控制

为解决永磁同步电机的角度伺服控制问题.基于dq轴坐标系建立的电机控制模型,采用滤波反步法设计位置伺服控制器,通过稳定二阶滤波过程逼近虚拟控制量的导数,避免了常规反步法中对虚拟控制量解析求导的繁琐过程.通过设计滤波误差补偿环节,保证了滤波器输出信号对输入信号的跟踪精度.基于李雅普诺夫稳定性理论设计鲁棒项,保证了闭环跟踪误差的稳定性,并采用粒子群算法对控制器参数进行优化.最后,通过仿真实验结果表明了该算法的有效性,且具有较高的跟踪精度.     

基于LabVIEW的多普勒测速雷达的频谱校正

为降低FFT谱分析误差,提高弹丸测速精度,详细研究三角校正法、比值校正法、能量重心校正法和FFT+FT连续细化分析傅里叶变换法,分别运用4种频谱校正算法对理想正弦信号和加噪正弦信号进行仿真研究,并比较在相同信噪比情况下的测量误差。研究结果表明,这4种算法均可改善FFT谱分析精度,其中三角校正法具有算法更简单、计算速度更快、对噪声不敏感等优点,更适合弹丸测速信号的频率校正。     

GPS接收机中关键技术研究及其FPGA实现

针对GPS信号跟踪问题,分析了伪码跟踪算法和载波跟踪算法,并给出了相应的FPGA实现方案,测试结果表明这种算法和实现方案有效实现了GPS信号中伪码和载波的精确跟踪.     

科氏流量计DSP算法及其仿真研究

提出用于科氏流量计的信号处理的新的DSP算法和仿真方法.包括线性调频Z变换算法,该算法用于信号测频初始化.通过只在窄带内密集抽样的方法,和传统方法比较,线性调频Z变换算法可以减少由于不足点采样而造成的频谱泄漏,改善计算精度并减少运算时间.还包括用于频率跟踪的锁相环仿真,锁相环可以极好地平滑噪声,跟踪频率变化,最终用于计算两路信号相位差.通过在MATLAB环境下的仿真,我们得出结论:琐相环方法是进行科氏流量计频率和相角跟踪的可行性方法,能够较好地满足跟踪精度的要求.