单程非相干测速原理及分析

主要对单程非相干载波测速系统中信号载波频率、多卜勒频率的提取方法及目标经过观测站捷径点时刻的确定等有关问题进行了讨论，并对测速误差进行了简单的分析。     

卫星导航高精度测速探讨

卫星导航系统具有精度高、全天候、覆盖范围广等优点，若能有效利用其载波和导航电文，可以从中解算出高精度速度信息。本文根据载波跟踪环路的特点及载波跟踪参数的特性，从理论上分析比较了瞬时多普勒测速和载波相位测速的精度。最后通过工程试验验证表明，载波相位测速法相对瞬时多普勒测速有一个数量级的提高，理论与分析基本吻合。     

卫星导航高精度测速探讨

卫星导航系统具有精度高、全天候、覆盖范围广等优点，若能有效利用其载波和导航电文，可以从中解算出高精度速度信息。本文根据载波跟踪环路的特点及载波跟踪参数的特性，从理论上分析比较了瞬时多普勒测速和载波相位测速的精度。最后通过工程试验验证表明，载波相位测速法相对瞬时多普勒测速有一个数量级的提高，理论与分析基本吻合。     

基于Keystone变换高速目标的测速

宽带雷达利用脉冲串测速时,高速运动目标在脉冲串内通常移动超过多个距离分辨单元,无法直接积累获取速度信息,同时在宽带雷达中,即使目标速度恒定不变,目标的多普勒频率也会随着雷达信号频率的变化而变化,此时利用多普勒频率信息估计目标的速度必然会受到影响.针对宽带脉冲多普勒雷达测速的特点,提出了一种基于Keystone变换的测速方法,能有效解决目标越距离单元徙动和多普勒谱展宽,仿真证明该测速方法能达到很高的测速精度,有一定的应用价值.     

激光相干多普勒测速精度实验

激光相干多普勒测速雷达由于测量精度高、测速范围广、功耗体积小等优势广泛应用在风场测量、导航及飞行器着陆等方面。为了测试其测速精度,本文研制了速度发生器,搭建了高精度大速度范围的精度测试平台,利用搭建的测试平台对激光多普勒测速精度进行测量,在105.8266 m/s的速度下测得的精度为0.0383 m/s。对激光多普勒测速的精度进行了分析,提出了插值校正FFT频率、采用流水线的FFT处理方法、增加采样位数和提升采样频率等方法来提高测速精度。     

面向6G毫米波通信感知一体化的机动目标联合定位与测速

针对6G毫米波无线通信感知一体化网络中的车辆状态估计问题，提出了车辆位置、速度和时变信道联合估计算法。为了应对多径反射干扰、随机信道衰落、非凸函数优化等技术难题，挖掘时变信道及反射传播特点，提取多径反射传播模型的隐含线性结构，并采用下行多载波通信信号回波，联合推算车辆位置、速度及信道状态，以抵消多径传播干扰和信道扰动，进而补偿多普勒效应对车辆定位的不利影响。由于在干扰抵消、扰动补偿、非凸函数优化等方面的特殊设计，所提算法的定位及测速性能优于以往技术。仿真分析发现，定位精度和测速精度都随着子载波和收发天线数量的增加而提升，但是随着目标距离的增大而下降。由于车辆定位只利用了回波信号的基带特征，车辆定位精度与中心载波频率无关，但是随着系统带宽的增加而增加，且当系统带宽在150MHz以上时，车辆定位性能增益非常小。相比之下，车辆测速精度随着中心载波频率的增大而提升，而受系统带宽的影响很小。另外，相比于车辆测速，车辆定位受传输距离和收发天线数量的影响更大。     

高动态BDS接收机测速精度分析及改进措施

基于高动态BDS接收机高精度测速的需求,介绍了实现接收机速度测量的多普勒获取方法,分析了高动态应用下的多普勒精度,将加加速度动态下载波环路带宽和观测量更新频率对多普勒误差的影响进行了仿真,提出了通过增加环路带宽和提高观测量更新频率来改善加加速度应力下的测速偏差的方法。应用自研的高动态BDS接收机,对速度、加速度和加加速度3种动态应力下的测速精度进行了测试验证。结果表明,BDS接收机能够在10 000 m/s速度、100 g加速度动态下实现0.05 m/s的测速精度,改善后在50 g/s加加速度动态下可实现0.2 m/s的测速精度。     

相控阵雷达宽窄带测速匹配技术研究

针对宽带测速情况下有时无输出以及窄带测速跳谱线的问题,分析了两种现象产生的机理,并提出用窄带测速数据提高宽带测速精度的方法,解决了宽带波门套不住目标的现象,保证了宽带测速的连续输出;同时,为了解决窄带测速跳谱线带来的窄带测速模糊问题,提出了用宽带测速数据进行辅助判决的解决方法;最终,通过宽窄带测速数据相互匹配突破了工程应用中面临的技术难题,对提高雷达的测量精度和探测能力具有重要意义。     

UWS冲激雷达时域多普勒测速算法研究

超宽谱(UWS)冲激雷达是一种新体制的无载波雷达,不能通过载波多普勒频率对目标速度进行测量,因此需要采用新的测速方式.文章首先对UWS冲激雷达时域多普勒测速原理进行了研究,并对测速精度进行分析,指出其影响因素.提高回波信号信噪比和测速精度的关键在于对动目标回波信号进行有效的相干积累,因此本文提出了回波时间预估的目标回波信号积累方法.最后,通过仿真实验表明,该方法能够很好的对回波信号进行积累,有效提高信号信噪比和测速精度.     

扩跳频测控系统中非相干测速技术的实现

扩跳频测控系统具备较强的链路抗干扰能力、 信息抗截获能力,已成为下一代航天测控系统的主要技术体制.针对上下行链路载波频率不断跳变使得载波相位不再连续,从而影响测速精度等问题,提出了一种航天扩跳频测控系统中非相干测速的方法,并在此基础上研究了系统中各误差源引入的随机误差,以跟踪环路引入的测量误差作为重点,进行了深入的分析...     

Costas编码跳频信号自测速方法研究

Costas编码跳频信号对速度非常敏感,精确速度补偿是这种信号用来成像的关键。文中分析了速度对Costas跳频信号回波的影响,设计了一种综合测速方法,该方法将互相关测速、步进补偿和时间积累测速3种方法结合起来,逐步提高测速精度,不仅减少了计算量,满足了系统实时处理的要求,同时提高了测速精度,降低了因为速度影响引入的相位噪声。     

双载频步进频率雷达精确速度测量方法

步进频率雷达中,目标的径向运动将导致合成的目标径向一维距离像产生距离徙动和波形失真,需要对目标速度进行测量以补偿其影响。该文提出基于单个步进频率脉冲串的共轭法速度测量方法,然后提出一种同时发射双载频步进频率信号的速度测量方法,并分析了其潜在测量精度。理论分析和仿真结果证明,两种方法相结合不仅具有普通步进频率信号的高距离分辨率等优点,而且具有速度测量无模糊测量范围大、测量精度高的特点,可以利用速度测量值补偿目标一维距离像的距离移动和失真,从而同时实现高速目标的速度精确测量和高分辨成像。     

Chirp-Z变换在CW雷达高精度速度测量中的应用

理论分析表明Chirp-Z变换可实现频谱的局部细化,得到较为精确的频率值。针对CW速度测量雷达,提出了一种高精度速度测量方法。该方法结合FFT与Chirp-Z变换,此方法与传统基于FFT的测速方法相比,在运算量增加不多的情况下,可获得更高的测速精度。仿真结果验证了此方法的有效性。     

环形光纤激光器自混合散斑自相关测速的研究

研究了一种基于强度自相关函数的光纤激光器自混合散斑速度测量方法.基于环形激光器光反馈理论,对自混合散斑信号进行自相关分析,推导出自混合散斑信号的自相关频率与表面粗糙物体运动速度之间的关系式.利用构建的环形掺铒光纤(EDF)激光器自混合散斑测速实验系统,对不同速度下的运动物体进行了实验测试,验证了自相关频率与物体运动速度...     

精密跟踪雷达中全软件实现测距和测速

测距和测速是精密跟踪雷达的重要组成部分,采用基于DSP和标准总线硬件平台全软件实现测距和测速功能后,其硬件量缩减为3个模块板,精度和性能稳定性得到较大提升,更易于系统调试和验证。文中对全软件实现测距和测速的硬件组成和软件模块进行了介绍,并对调试方法作了介绍。     

基于吸收光谱技术的气流速度测量研究

气体运动速度的非接触在线测量在发动机等高速流场实验研究中具有重要意义。基于吸收光谱技术中吸收谱线的多普勒频移效应,设计并搭建了高速气流测速系统,对经过拉瓦尔喷管加速的高速气流速度进行了实时在线检测。实验选用H2O在1392 nm附近的特征吸收谱线,基于LabVIEW程序进行数据采集与处理得到实时流速。在此基础上,分析了该系统的速度测量极限,为后续系统进一步优化及整体装置的开发奠定了基础。     

基于DPIV和LIF联用实现对微流场的可视化测量

微流场的测量是目前微流体技术研究的一个难点。为了对微流场进行可视化测量,基于DPIV和LIF联用技术设计了一个微流场的测试系统。该系统以共焦成像的方式,同时测量微流场的速度场、温度场分布,为微流场的流动分析、热分析提供技术支持。所测得DPIV和LIF的图像经过处理,并用图像相关法将所得到结果进行测量。速度场用流动矢量图表示,温度场用伪彩色图表示,实现了对微流场的可视化测量。DPIV和LIF联用法具有可操作性好、测量精度、光路调节简单,测量时间短、效率高等优点。     

半导体激光自混合变速测量的离散Chirp-Fourier变换方法

当外部激光被反射回激光内腔时,反馈光与激光器腔内光混合,调制激光器的输出功率和频率,通过信号处理可以得到物体运动的多普勒频率,从而计算出物体的运动速度。基于这种特性,设计出一种激光自混合干涉仪,为了知道该技术是否适用于变速测量,对激光自混合用于变速运动物体的速度测量进行了探索。基于激光自混合三镜腔模型,建立了激光自混合用于变速测量的数学模型,提出了基于该模型的特征参量提取方法,该方法基于离散Chirp-Fourier变换理论。对激光自混合输出信号进行离散Chirp-Fourier变换,变换结果的主瓣坐标反映了物体运动的速度及加速度信息。最后,对该方法进行了仿真分析,在SNR=0 dB和SNR=7 dB的情况下,能较好地获得物体的速度和加速度信息。因此,仿真试验证明:该方法在较低信噪比的情况下仍能有效提取物体的速度及加速度信息。