卫星移动通信系统的监测效果仿真分析

文章以ITU-R报告M.2398中的静止轨道卫星移动通信系统的参数为例,研究卫星移动通信系统的监测效果。对于下行链路,仿真计算表明监测效果良好;对于上行链路,仿真计算表明,地基监测系统对上行链路进行监测的覆盖范围约为2.5～5 km,基于21 km高度的高空平台（HAPS）的监测系统对上行链路进行监测的覆盖范围在最小通信仰角取5°时约为203 km。     

基于独立AOA和AOD的宽带MIMO信道建模及仿真

基于发射端离开角(AOD)与接收端到达角(AOA)相互独立下,提出了一种宽带MIMO信道参考模型,并分析了该模型的空-时-频相关特性。在参考模型的基础上,利用确定性仿真方法结合P阶范数参数计算方法获得确定性仿真模型及其框图实现。结果表明:参考模型与仿真模型具有十分接近的空-时-频相关特性。形成的信道仿真器不仅可用于研究宽带MIMO系统的空时编码方案以及空时接收机的设计,也可用于分析MIMO信道的容量。     

HAPS通信覆盖及链路特性分析

由高空平台(HAP)构成的信息系统将是新一代的无线通信系统,它融合了陆地和卫星通信系统的优势,又不同程度地避免了两者的缺点,在通信领域的应用得到了广泛认同,是现有通信方式的有效补充。通过重点研究高空平台站(HAPS)通信的覆盖特性、多波束小区划分方案、链路特性及功率控制等关键问题,提出了一种适应HAPS通信多波束小区划分方案,并且通过计算与仿真分析比较,说明提出方案更适应HAPS通信场景,为HAPS通信的工程实现提供了参考。     

塔康系统输出参数的精确测量方法研究

针对塔康系统输出参数的传统测量方法测量误差大、抗干扰能力弱的问题,根据塔康信号的特征分别提出了基于正弦曲线拟合测角和基于相关接收测距的塔康系统输出参数精确测量方法,计算了传统方法与精确测量方法的测量误差,定义了被测信号的品质因数,通过它可确定测量值的可信度。通过仿真,比较了不同信噪比情况下传统测量方法和精确测量方法的性能,研究了当被测信号发生畸变时,品质因数的变化情况。仿真结果表明精确测量方法明显提高了塔康系统的测量精度和抗干扰能力,品质因数较好地反映了信号的畸变情况。     

3D可视化破片战斗部威力实验仿真系统设计

通过对所设计战斗部及靶场参数进行计算与可视化仿真以判断战斗部毁伤威力。使用理论模型对战斗部在相应靶场的静爆过程进行数值仿真,并基于Unity3D技术和仿真数据创建3D场景与静爆场相关数理模型,实现仿真计算数据与3D模型动画全程数值拟合,并支持用户在3D场景中多视角、可缩放观察静爆场物理过程。通过系统仿真实验结果分析可知,系统数值计算与可视化3D模型动画拟合效果良好,用户交互体验较佳,能为复杂破片战斗部实弹设计与实验提供威力评估依据。     

基于随机Petri网的虚拟网可生存性模型研究

针对在描述可重构服务承载网(RSCN)差异化服务需求时无法定量描述其安全属性的问题,提出了一种RSCN可生存性模型。模型基于随机Petri网构建,首先构建RSCN的非马尔可夫随机Petri网模型,再基于最常用的先到先服务(FCFS)故障修复策略得到系统状态可达图,通过引入补充变量建立系统状态概率方程,并最终求解得到该模型。通过仿真实验对该可生存性模型的有效性进行验证,仿真结果表明,理论模型计算结果与仿真结果拟合性较好,可用于描述基于FCFS故障修复策略的RSCN可生存性能。     

超音速导弹温度场建模与仿真

超音速导弹温度场的计算对其红外辐射特性研究具有重要的参考价值。对超音速导弹的两个主要辐射源蒙皮和羽流进行了深入分析,建立了超音速导弹温度场模型,仿真验证了模型的可行性。采用理论模型与半经验公式对导弹温度分布进行了计算,将羽流近似成超音速轴对称无伴随绝热等熵流,利用特征线法计算气流参数分布。此外,建立了超音速导弹尾焰形状的理论模型与计算方法。最后进行仿真,计算了导弹各部分的温度分布,并与实验结果比较,结果表明,该方法是一种计算超音速导弹温度分布的有效方法。     

时滞时变对象参数辨识方法

针对时滞时变系统,提出了一种参数辨识的新方法.该算法一方面采用互相关函数来辨识滞后时间,并引进了快速傅里叶变换及其反变换,提高了计算效率;另一方面,在变参数增量估计递推最小二乘算法估计时变参数的基础上,引入误差级序列,改善了时变参数的辨识精度.最后通过仿真验证了该方法的良好性能.     

基于FIR模型的多径抑制方法研究

多径效应是卫星导航系统的主要误差源之一。在现有研究中,基于最大似然估计准则的方法被认为是最佳的多径抑制技术,但是当存在多路信号且路径数量未知时,其计算尤为复杂。本文提出了一种基于FIR模型的多径抑制方法,利用基准相关函数和最小均方误差准则对接收信号进行参数估计和多径信号对消。该方法具有实现简单,易于实时信号处理,计算量与多径路数无关等优点。仿真结果表明,其性能略优于基于最大似然估计准则的MEDLL（Multipath Estimating Delay Lock Loop）技术。      

MIMO信道的GBDB模型及其信道容量分析

针对非频率选择性Rice衰落MIMO移动信道，建立GBDB模型，并推导出新的MIMO系统的GBDB模型的空时联合相关函数。新的GBDB模型统一现有的多种MIMO信道模型，新的空时联合相关函数综合考虑了无线衰落信道收发两端的多普勒扩展、非均匀角度扩展以及平均发射与到达方向，综合考虑了收发端天线阵的配置。最后基于新的空时联合相关函数，分析了非均匀散射参数以及Rice分布参数变化对MIMO信道统计容量的影响。     

新型预测函数控制及其在电加热炉中的应用

预测函数控制具有模型预测控制的优点,且其计算量较小,在工业控制过程中得到了广泛的应用.当控制对象发生较大变化时,这种方法的控制效果有待进一步提高.对电加热炉温度系统进行研究,采用预测函数法进行控制,当控制对象发生变化时,启用辨识程序,对控制对象的传递函数加以修正.仿真结果表明,这种方法能适应系统参数的变化,具有较好的控制效果.     

微系统结构均匀化模型参数的确定方法研究

在对3D封装微系统进行力学仿真建模时,硅通孔(TSV)和微焊点等结构的多尺度效应明显,需要划分大量网格,通过合理的等效处理可以降低网格数量,提高仿真效率。常规的方形柱等效使得结构失去原有微观形貌,仿真误差增加。为此,针对实际微观形貌提出了一种等效均匀化模型力学参数的确定方法。基于弹性力学方法,推导了圆柱形貌特征的TSV硅基板层力学参数的等效计算公式。对鼓球形貌特征的微焊点/下填料层均匀化模型提出了分层思想的力学参数确定方法。与现有方法相比,该方法考虑了微系统特征结构的真实形貌特征,计算效率更高,计算结果的一致性更好。     

脉冲激光引信烟尘环境回波模拟计算方法

针对常用Henyey-Greenstein散射相函数(H-G散射相函数)在描述单个粒子前向及后向散射特性时的不准确性,提出将基于 T 矩阵法的散射相函数用于激光烟尘散射研究的方法。通过 T 矩阵法计算烟尘粒子单次散射特性,并提出基于离散散射相函数的散射角抽样方法,利用随机数描述多重散射的散射分布,结合光子的半解析接收方法,建立了激光引信在烟尘环境下发射及接收的理论模型。为验证理论模型的正确性,通过封闭烟尘环境实验室,对激光引信在实际烟尘环境下的接收能力进行测试,分析不同烟尘浓度及湿度条件对回波的影响,并与采用H-G散射相函数理论模型的计算结果进行对比。结果表明,随着烟尘浓度和湿度的增加,激光回波幅度也相应增大,且基于 T 矩阵散射相函数的回波仿真方法与实验结果更吻合,尤其是烟尘浓度较大的情况,实验与理论分析结果一致。     

基于NELDER-MEAD的GNSS欺骗干扰参数估计方法

欺骗干扰对关键领域的导航服务带来了重大挑战,因此有必要发展欺骗干扰监测系统,欺骗信号参数估计是欺骗干扰监测的重要组成部分。当欺骗信号的码相位与真实信号重叠时,无法采用多通道技术对真实信号和欺骗信号分别进行跟踪估计。本文通过分析小时延场景下的信号参数空间,引入导航信号相关峰形状、宽度等先验信息,提出了一种基于NELDER-MEAD的欺骗信号参数估计方法,利用NELDER-MEAD算法直接搜索信号的码相位,在此基础上采用最小二乘法对功率和载波相位进行估计,能够在减小计算量的同时准确估计出欺骗信号与真实信号的参数。仿真结果表明,本文方法的相关域搜索次数比传统MLE方法降低了90%以上。最后通过无线测试,验证了该方法在实际场景中的有效性。      

HAPS通信中基于MIMO的信号协作接收方案性能分析

分析了在HAPS中应用协作通信的需求,研究了HAPS通信信道在不同仰角区域的特性,在此基础上提出一种HAPS通信中基于MIMO的信号协作接收方案,并在不同仰角区域中对该协作接收方案进行性能仿真,仿真结果表明,在中、低仰角区域内使用该协作接收方案能够获得较大的组合分集增益,但是,对于高仰角区域此协作通信方案的性能改善不明显,最后,就上述2种现象产生的原因进行了分析。     

基于模糊函数移位对消的运动微弱目标检测

本文通过分析线性调频(LFM)信号的瞬时相关函数,推导出模糊函数的一种计算简单的表达形式,提出了一种基于模糊函数的移位对消法,在信噪比低于7dB时,此方法仍然能检测到信号,相比于基于模糊函数的检测来说性能得到了提高。通过对实测海杂波的仿真证实了此方法的有效性,与基于时频变换的方法相比,此方法计算量小,易于工程实现。     

基于曲线拟合的信噪比估计方法研究

在无线通信系统中,信噪比作为衡量信道质量的重要参数,为许多自适应技术提供信道质量信息。由于周期平稳信号与高斯白噪声自相关函数的特性不同,用曲线拟合的方法,分离出自相关函数中的周期平稳信号和噪声的能量,从而计算出信噪比。最后仿真表明,该方法相对于其他方法具有较高的估计精度,并且计算复杂度较低。     

红外仿真中的海面发射率模型

海面作为舰船的主要背景,其红外辐射特性对于舰船红外仿真研究具有重大意义。介绍了三种海面发射率的计算模型：灰体模型、经验模型和理论模型,并针对红外仿真中舰船辐射场和海面背景红外热像模拟两方面的计算要求,分析比较了它们的计算结果。结果显示,对于舰船辐射场计算而言,使用经验模型已经具有足够的精度;而在模拟海面背景红外热像时,在天顶角较大的情况下必须使用理论模型。     

基于相参雷达信号自相关函数的分选方法

为解决信号分选中的“漏批”问题,提出了一种基于相参雷达信号自相关函数的分选新方法.该方法利用相参信号的瞬时自相关函数,建立了峰值比判决模型,并对该模型进行分选仿真应用.仿真结果表明,在信噪比高于5 dB时,方法能够解决单频、线性调频、非线性调频脉冲串信号一次分选过程中的“漏批”问题,验证了所提出方法的有效性.     

基于SVPWM算法的变频调速系统

设计了一套基于TMS320F2407芯片的变频调速系统,硬件平台以DSP为核心,系统中采用SVPWM算法来实现变频调速。阐述变频调速系统的基本构成、SVPWM算法的基本原理、参数计算以及实现方法,给出SVPWM算法在DSP2407上实现的具体计算过程,经过试验,整套系统能够正常并准确工作。同时基于MATLAB/Simulink设计了仿真模型进行算法仿真,仿真波形与理论基本相符。