空间移动平台信标光的地面模拟捕获与跟踪实验

采用TMS320LF2407A与TMS320DM642的双(DSP)新颖设计,运用卡尔曼预测模型实现了一种新型空间移动平台光通信的信标光扫描、跟踪控制系统.详细论述了系统的硬件、软件设计,给出不同实验条件下的信标光捕获时间,并分析了信标光捕获时间误差和减少捕获时间误差的方法.地面模拟空间移动平台信标光捕获实验表明,信标光捕获与跟踪精度高、扫描速度快,该实验系统具有很好的实用价值.     

实时高帧频信标光图像处理

信标光图像实时处理是完成空间光通信跟踪、捕获的一种过程.文中提出了一种改进的Otsu自适应阈值分割方法,对采集序列图像进行实时处理,提取潜在的信标光斑,后续图像处理引入感兴趣区读入技术,在感兴趣内对信标光图像进行处理.最后,比较了不同定位算法的跟踪结果,改进型Otsu克服了传统阚值分割信息不完备的缺陷,具有更强的抗噪能力、分割效果,实时性和定位精度均获得了满意的结果.     

基于DM642的信标光实时图像处理

信标光图像处理是完成空间移动平台光通信跟踪和捕获的一种过程.文章具体讲述了在DM642平台上视频设备驱动程序的开发过程,在图像处理中采用最大中值滤波和质心法能有效地提取目标,应用卡尔曼预测算法能有效地跟踪目标运动轨迹.     

空间光通信捕获跟踪模拟演示系统

针对移动平台空间光通信信标光捕获跟踪系统的要求,给出了ATP模拟演示系统的设计框图.对CCD采集的光斑图像,先用二维中值滤波来消除噪声点,然后用动态阈值分割出光斑图像,用形心算法定位光斑坐标.跟踪控制器采用增量PID控制来减小累积误差的影响,且便于DSP的实现.通过对模拟仿真台在不同运动速度时的二维转台动态跟踪实验结果分析表明模拟演示系统有较好的跟踪精度.     

基于FPGA的信标光精细跟踪系统设计

介绍了精细跟踪系统的算法及硬件结构组成.以平均值平滑滤波法和质心法实现了对信标光斑定位,利用卡尔曼预测算法实现了具有自适应能力的递归跟踪算法.采用高帧频CMOS相机和高效的基于FPGA处理器的处理算法,实现了信标光的高精度实时跟踪及硬件系统.用外场激光无线通信实验验证了系统具有很好的实用价值.     

空间分集光通信的信标光切换设计

为了解决空间分集激光通信中信标光同步快速切换的问题,提出一种使用FPGA实现阵列信标光同步转换设计,解决了基于分集激光通信中多路信标光同步快速切换的问题。在此使用卡诺图编程方式,生成电机驱动时序,通过原理图编程方式设计多路粗精信标切换电路。实验结果表明,该方法实现了分集激光通信中多光路的协同工作,并有效地简化了传统信标光切换复杂的系统结构。     

外场16 km信标光捕获实验

外场信标光的快速捕获是空间光通信的一项重要课题。提出了一种基于外场16 km信标光的自适应阈值分割方法,同时给出了系统的设计原理。引入开小窗技术,在感兴趣区域内对信标图像进行处理,实验数据表明其有效性。     

卫星信标谐波干扰对跟踪接收机信噪比的影响分析

船载卫通站在跟踪圆极化星时,通过频谱监视单元,观察到信标信号附近定时出现干扰谐波,且此时跟踪接收机信噪比下降。针对该问题,提出一种信标频谱分析的方法,从原理上分析干扰谐波对接收机误差电压和信噪比的影响。结果表明:若干扰谐波满足特定频率时会影响误差电压的解调和信噪比值。结合该结论提出方案,降低了干扰对天线跟踪的影响,确保通信业务的正常。     

视频运动目标跟踪系统设计

文设计了一种可应用于静止背景下进行动态视频目标跟踪的系统。首先通过CCD摄像头采集动态图像序列,然后通过图像格式转换、中值滤波、边缘检测以及匹配跟踪对采集到的动态图像序列进行处理,最后得出运动目标的位置信息。本文所设计的系统与传统的基于PC机的视频运动目标跟踪系统相比,具有更快的图像处理速度和更高的实时性。     

L波段自动频率跟踪信标接收机系统设计

本文介绍了卫星通信车载天线系统中L波段自动频率跟踪信标接收机的系统方案设计，着重介绍了其中的自动频率跟踪技术。     

一种基于信标的移动卫通相控阵波束跟踪算法

提出并实现了一种利用卫星信标信号来实施基于相控阵天线的波束跟踪算法。该方法适用于采用相控阵天线技术的各种卫星"动中通"天线,克服了卫星信标信号强度弱,检测困难的弱点,提高了跟踪信噪比,同时采用了软件无线电方式解调可以提供最大的灵活性。跟踪算法的最大优点是没有任何陀螺仪的辅助,极大地提高了天线在各种极端运动环境下的适应能力。算法最终在自行研制的Ku波段相控阵移动卫星天线系统上获得验证。     

信标信号频谱在接收机跟踪性能分析上的应用

接收机锁定卫星信标后,经过二次或三次变频将C频段信标转变为70 MHz中频,然后通过解调单元从中频中提取误差信号。通过分析比较信标信号、L频段频率、70 MHz中频信号频谱使跟踪系统的性能指标层次化,从信标频谱中提取有用信息,全面判断数字接收机跟踪性能,对单脉冲跟踪体制下的接收机故障排查具有一定的指导意义。     

基于UKF的移动信标辅助节点定位算法

常用的节点定位方法通常要求较多的信标节点,因此容易造成资源浪费.提出一种基于目标跟踪的移动信标辅助节点定位算法,信标节点在移动过程中周期性地发布自身位置信息,未知节点首先获取自身位置的近似估计,然后再利用无迹卡尔曼滤波(UKF)方法对移动信标进行跟踪,并完成进一步位置求精.在该算法中,未知节点之间无需相互通信,降低了能...     

基于EKF的无线传感器网络移动信标定位算法

针对无线传感器网络节点定位精度较低的问题,提出一种基于扩展卡尔曼滤波的移动信标节点定位算法。该算法采用等距三重优化覆盖思想确定虚拟信标分布,利用蚁群算法获取最优遍历路径,同时引入扩展卡尔曼滤波算法以提高节点定位精度。通过对节点通信半径、虚拟信标数目、路径长度、迭代次数等参数分别进行仿真验证,结果表明本文算法定位精度明显优于普通质心定位算法,同时该算法在提高网络覆盖度、降低网络成本等方面也有较大优势。     

自适应红外目标跟踪算法

针对传统的红外目标跟踪算法对被跟踪目标出现形变、部分或全部遮挡后目标易发生丢失的问题,提出一种新的红外目标跟踪算法。该算法采用双边滤波处理方式并结合中值光流法,建立一种自适应红外目标模型,以达到准确、稳定跟踪目标的目的。实验结果表明,该算法能够有效跟踪变形或遮挡目标,且实时性强,准确率高,鲁棒性好。     

自适应红外目标跟踪算法

针对传统的红外目标跟踪算法对被跟踪目标出现形变、部分或全部遮挡后目标易发生丢失的问题, 提出一种新的红外目标跟踪算法。该算法采用双边滤波处理方式并结合中值光流法, 建立一种自适应红外目标模型, 以达到准确、稳定跟踪目标的目的。实验结果表明, 该算法能够有效跟踪变形或遮挡目标, 且实时性强, 准确率高, 鲁棒性好。     

基于OPNET的移动IP通信仿真跟踪及分析

基于OPNET仿真平台,本文设计了一个简单的移动IP网络,并对其通信过程进行了仿真跟踪,掌握了数据包的流动路线、数据包在传送过程中封装和拆封、移动IP网络在不同阶段通过不同网段进行通信的情况,并对发送和接收的数据进行了分析,对网络的总体性能进行了评估,从而为设计和优化IP移动网络提供参考。     

自适应光学系统中人造信标的参数设计

信标的亮度和尺寸直接影响波前传感器的最终精度, 因此也影响了自适应光学系统对大气的矫正效果。给出了信标参数与自适应光学系统校正效果（斯特列尔比）之间的关系, 考虑信标在运动目标中的应用, 还给出了在自适应光学校正效果相同的情况下, 人造信标与合作信标之间的等效性关系。     

基于FPGA的精跟踪系统实验研究

精跟踪是星地光通信系统中的一项核心技术。设计了基于FPGA的宽带精跟踪系统,详细介绍了精跟踪子系统的各部分组成。系统以FPGA作为精跟踪的核心数据处理器,可完成并行、高速数据处理,跟踪控制算法采用自适应模糊PID算法,PID参数值可以实现在线实时动态调整。外场2.3km的实验表明,跟踪精度可达到3.2μrad,该系统具有良好的实用价值。     

一种基于卡尔曼滤波的运动目标跟踪方法

运动目标信息探测大量地体现在现实生活以及军事应用中,准确地跟踪并定位运动目标对于国防技术发展具有很大的现实意义和实际价值。以运动物体为目标,提出了采用自适应波门跟踪与卡尔曼滤波算法相结合的技术,有效地跟踪目标并将预测结果与其实际运动轨迹比较,取其误差均值、标准差值,用以证实卡尔曼滤波跟踪目标的有效性。