基于TDOA 的室内定位系统中多径抑制方法

多径传播能显著降低基于到达时间差(TDOA)的定位精度。文中介绍了一种使用波束指向圆极化天线(BSCPA)抑制室内多径传播的方法。BSCPA 由一个波束开关网络、四个相同的六边形贴片单元及其馈电网络组成。通过控制波束开关网络中的射频(RF)开关的状态,可以分别激励四个指向圆极化波束以实现方位角全向覆盖。根据BSCPA 的指向波束和圆极化,可以减轻由室内多径造成的定位误差。在面积为10. 8 m×6. 6 m、视距(LOS)、复杂多径的室内环境中,当测试信号为20MHz 带宽的WLAN 时,得到的2D 定位平均误差为0. 71 m。与传统的全向线性极化天线(OLPA)相比,BSCPA 可以将定位精度提高52. 5%。该改进表明,所提出的方法可以显著抑制基于TDOA 的室内定位的多径传播。     

TDOA定位系统的无线电监测网工程应用探讨

随着无线电监测事业的发展,在如何扩大无线电监测网的覆盖范围,提升监测能力等方面越来越得到无线电监测人员的重视,文中主要探讨了TDOA无源定位方法在无线电监测网中的应用问题。本文首先从TDOA定位原理入手,介绍了到达时间差估计的相关函数获取法,比较了双曲线方程组的两种求解算法,由此分析TDOA定位的关键技术与定位优点。文中还以云南省无线电监测网为例,从定位流程出发,进行系统设计,探讨TDOA定位系统的工程应用,进而提出能全面提升监测网监测能力的TDOA定位方案。     

基于Simulink的星间链路信道仿真分析

对星间链路信道统计模型进行了理论分析,在MATLAB/Simulink平台上,设计并实现了一种星间链路仿真模型。该模型充分考虑了星间链路信道中的多普勒频移、卫星星座的周期性引起的自由空间传播衰减,以及链路中存在的干扰、噪声、时延等对卫星通信信号的影响。仿真结果证明了该模型的正确性。     

基于多波束/TDOA技术的双星干扰源定位

单星多波束干扰源定位方法需要在3个以上的同频波束都能接收到干扰源信号的情况下才能实现定位。由于同频波束的数量有限以及干扰源位置的随机性,往往会出现能接收到干扰源信号的同频波束少于3个,或接收增益过低影响定位精度的情况。【目的】针对只有两个可用波束的定位问题以及进一步提高干扰源的定位精度,提出了通过邻星与主星建立基于多波束天线与到达时间差（TDOA）技术的双星联合定位模型。【方法】通过建立双星联合定位模型,并联立出定位方程组证明了该模型的可行性。同时,基于定位几何稀疏精度因子（GDOP）对定位模型的接收增益误差、波束指向误差、到达时间差误差以及位置预测误差4个方面进行了定位误差分析,并使用Matlab进行仿真对比。【结果】仿真实验表明,基于多波束天线与TDOA技术的双星联合定位方法的定位精度明显优于传统的单星多波束定位方法。【结论】基于多波束天线与TDOA技术的双星联合定位方法利用了TDOA对定位精度影响较小的优势,使其代替部分波束参与到卫星定位中,不仅减少了对定位波束数量的需求,而且减少了测量增益的误差与波束指向的误差,大大提高了定位的精度并提升了可靠性,较单星多波束定位更具优势。     

改进二阶锥松弛和泰勒级数展开在TDOA无源定位中的应用

针对二阶锥松弛算法无法对凸包外的目标进行有效定位的问题,本文提出基于改进二阶锥松弛和泰勒级数展开的TDOA定位算法。首先,给出在视距条件下接收站位置信息无误差的TDOA定位的加权最小二乘模型;其次,将原来的非凸优化模型松弛成凸优化模型,对等式约束进行松弛时,在传统二阶锥松弛算法的基础上增加新的惩罚项,使松弛后的约束条件进一步逼近原问题约束,从而有效解决了二阶锥松弛定位的凸包问题;再次,将松弛后的模型转换成二阶锥形式进行求解;最后用二阶锥松弛算法的估计值作为初始值进行泰勒迭代,进一步提高估值精度。仿真结果表明本文算法有效,定位性能优于传统二阶锥松弛算法,可以逼近克拉美罗下限。      

多基站无源定位技术在区域定位网络中的应用

多站时差定位是一种较精确的定位方法，它通过处理三个或三个以上测量站采集的信号到达时间来对辐射源定位。文中论述了多站时差无源定位的基本原理，提出了以TDOA多基站小区无源定位系统为基础构建区域定位网络的方案。论述了时差双基无源定位的基本原理，以及小区定位系统的几何布站，地面观测站对空中平台的实时精确定位算法，同步技术，区域组网与越区切换等主要问题的实现方案。     

子空间算法在OFDM信道时延估计中的应用

到达时延(TOA)和到达时延差(TDOA)定位算法是无线定位中应用最广泛的2种方法,TOA测量值的准确获取将影响定位的精确度。正交频分复用(OFDM)是实现无线多媒体通信的关键技术,利用OFDM信号的导频子载波所携带的信息,参考均匀线列阵的DOA估计过程,提出将MUSIC子空间法应用到OFDM信道的时延估计上。给出了OFDM符号内导频子载波分布的相关条件,对提出算法进行仿真实验,可以看出,导频子载波个数的增加和导频子载波间隔的扩大都可以提高估计精确度。     

超宽带室内多径传播信道的有效时域射线模型

在这篇文章中,为超宽带（UWB）室内多径传播信道发展了一种有效的时域射线模型。这种模型是基于衍射的时域均一性几何理论（TD-UTD）技术的。这种技术包含了的几何光学（GO）和UTD的三种基本射线结构,即直射射线,损耗表面的多径反射射线和损耗边缘的绕射射线。我们提供了TD多径反射射线的水平极化和垂直极化的有效近似分析,描述了TD绕射系数。多径反射和绕射的所有路径,每个路径的时延,脉冲波形和幅度和TD路径损耗都可以由一个基于软件的TD射线追踪工具得到。     

基于多径簇的信道建模及其特性的研究

无线信道的建模与仿真历来是移动通信系统设计中的难点。从电波传播的物理机制出发,提出基于闪烁点簇—多径分量簇的信道模型,并仿真分析其特性。     

基于DFT扩展广义多载波系统的信道估计方法研究

基于DFT扩展广义多载波系统,根据导频序列和导频时、频结构,针对上行链路系统,研究低复杂度的、易于实现的时域最大似然信道估计算法,并对算法进行了仿真,给出了仿真结论。     

基于TDOA算法的差分UWB室内定位系统研究

超宽带UWB定位技术在受到电磁干扰、NLOS等情况影响时,实际定位环境变得复杂,造成实际定位精度不高、定位稳定性差。通过借鉴差分GPS技术,以TDOA-UWB室内定位技术为基础,提出差分UWB定位算法。同时结合权重滑动平均法,研究并提出基于TDOA算法的差分UWB室内定位系统,以Hainan EVK 2.0系统作为实验平台进行相关的测试实验。实验结果表明,基于TDOA算法的差分UWB室内定位系统能有效提高定位精度和定位稳定性,在受到外界干扰的情况下,定位误差整体降低23%。     

光纤通道基于信用的流控机制与性能评价

信用是光纤通道节点在注册过程中配置的重要服务参数,其大小直接决定两节点的通信性能.详细分析了光纤通道基于信用的两种流控机制与实现算法,建立了流量控制与差错控制技术的分析模型,基于有差错、无差错带确认这两种情况,分别导出了链路吞吐量与信用值、带宽、单帧出错概率、通信距离等的关系.最后给出了光纤通道网络在航空航天近距离应用场景下的最优信用的取值及序列划分的建议.

Abstract：

As an importance service parameter of login between two communication nodes, credit will have a great influence on the communication performance. Particularly analyzed is two flow-control mechanisms of fiber channel and its implementation algorithm and models of flow-control and error-control. The relationships between link throughput and credit, bandwidth, single frame error probability, communication distance are derived and formally proved. Finally, for near scenes of aerospace vehicle, proposals of best credit and sequence length are put forward.     

Ka频段卫星通信信道建模及系统性能仿真

本文给出了卫星通信系统设计,建模和仿真的一般方法,重点是Ka频段卫星通信信道的建模及仿真,我们首先分析了Ka频段卫星通信信道的统计特性,建立了信道的统计模型,然后在此基础上建立了Ka频段卫星通信信道及系统的仿真模型,并进行了系统性能的仿真,最后利用分析法分析推导了相干BPSK信号在Ka频段的系统性能,并与仿真结果进行了比较,得出了有用的结论。     

基于时延差和频分复用的节点定位系统

在机器人的广泛应用中,为了获取各种参数和数据,确定各机器人基站的相对位置是极为重要的。为了安全和节省成本,对传感器网络采用了时延差定位算法和频分复用传输模式,即可获得传感器网络节点的相对位置。定位系统的搭建包括发射和接收两部分,并采用了水声换能器进行电-声转换和声-电转换。通过测试,该定位系统利用测试发射和接收信号之间的时间间隔,得到水下机器人传感器网络的相对位置,且满足一定的定位精度。     

基于传播算子的卫星导航系统干扰源直接定位方法

针对现有单星定位技术精确度不足问题,提出一种基于传播算子的卫星导航系统干扰源直接定位方法,解决现有技术无法快速有效地定位中高轨卫星干扰源的问题。对卫星接收信号建模,计算每个时刻的接收信号协方差矩阵,通过对协方差矩阵分块,计算得到传播算子,进而得到导向矢量正交投影子空间的估计;然后建立损失函数,通过搜索得到干扰源位置估计结果。理论分析和仿真结果证明,该算法在复杂度大大降低的同时,定位精确度与传统基于多重信号分类(MUSIC)的直接定位算法相当,远优于现有的测向定位技术,具有重要的工程应用价值。     

Improving bit-error-rate performance of the free-space optical communications system with channel estimation based on radiative transfer theory

In order to improve the performance of terrestrial free-space optical communication systems in adverse visibility conditions, we present a method for estimation of the atmospheric channel impulse response function which governs the optical intensity propagation. This method reduces run-time computational demands and system complexity in comparison to our previously proposed dual-wavelength channel estimation technique. We consider propagation of optical wavelengths in fog, where the droplet diameters are close to the wavelength and thus scattering and absorption effects are significant. A method for rapid calculation of a channel response function based on estimating the effective optical depth of the channel and curve-fitting is described. The channel response estimate can then be used to design a receiver-side equalizer (minimum meansquared error linear equalizer) to correct the signal distortion due to propagation through the dispersive channel. The channel estimates are based on parametric curve-fitting functions which have been developed using the modified-vector radiative transfer theory to model the channel response. The optimal fit parameters are found using particle-swarm optimization to minimize the simulated bit-error rate of the received signal.     

矩阵理论在图形变换中的应用

基于给定的各种三维物体模型,研究这些模型进行平移、旋转、缩放等变换的理论依据是什么,其中要借助线性代数中的矩阵理论来进行分析,为此矩阵理论是研究此问题的数学基础.     

四星时差定位中的卫星构型及其定位性能

针对目前多星联合定位研究中对卫星覆盖区域无法长时间高精度定位的问题,提出了一种新型的四星星座构型,并在STK软件中得到了实现。推导了在地球约束情况下基于四星时差定位的误差模型,对卫星全球飞行过程中星座构型变化时的定位性能进行了仿真。仿真结果表明,新型四星星座可以实现在卫星全球飞行过程中对覆盖区域保持高精度定位,在时差测量误差为50 ns且不考虑卫星位置误差的情况下,定位误差在依45毅波束范围内优于1.5 km,对多星联合定位技术在工程设计应用上具有重要意义。