组合定位抗距离模糊技术及性能分析

为了更好地描述高速运动目标的轨迹特征,多采用高帧率的定位系统.但因受到基线长短和高帧率的影响而会出现距离模糊问题.以此为背景,针对时延测量的水声同步声信标定位系统中的距离模糊问题作了创新性研究.研究基于时延测量的水声同步声信标定位系统中的距离模糊问题,从主动球面交汇定位模型和被动双曲面交汇定位模型出发,推导出新的软件抗距离模糊算法,该算法既不增加系统硬件开销,又无需其他的辅助信息,应用更灵活.该方法已通过湖上试验,验证了理论和工程上的可行性和稳定性.     

高帧率水声同步定位解距离模糊方法研究

为了有效抑制高帧率水声同步定位系统面临的距离模糊问题,提高系统定位性能,基于方位参量不受距离模糊影响的特性,提出了基于差分进化和时延方位融合的解距离模糊方法。从参数估计的角度出发,建立最大似然准则下的时延方位融合定位优化模型。针对该非线性、多极值的复杂优化问题,采用差分进化算法求解。仿真分析表明,该方法优化模型中的方位约束条件有效限定了目标所在区域,降低了差分进化算法陷入局部最优解的危险,实现了大范围测量区域内运动目标的无模糊定位。系统海试结果验证了其抗距离模糊的有效性。     

一种新的以时延优化为目标的布线算法研究

为了满足超大规模集成（ＶＬＳＩ）并行系统和同步系统的需要,提出了一种以线网时延方差最小和时延均值小为目标的ＶＬＳＩ版图布线算法,较好地解决了Ｍ规模并行系统及同步系统中时钟信号传输的均衡性问题,具有方法独特,算法简单,可并行处理等特点,实验结果运作良好。     

授时同步产品

中国航天时代电子公司天合导航通信技术有限公司开发的卫星授时同步产品．在卫星导航定位系统的基础上．采用了GPS／GLO／BD三系统卫星接收技术、10ps高精度的误差测量技术、48bit的数字DLL调相技术、完善的DLL算法．以及可靠的多类型接口保护技术等授时技术．在完成精确定位的同时．可提供高精度的对时服务．还可利用各种时钟传输方式．为用户提供多类型的高精度同步时钟信号。     

自适应的基于IPDV的网络拓扑推断技术

为了克服基于层析成像的拓扑推断技术中时钟同步及节点间合作的限制,有效减少测量流量,在拓扑推断中提出了自适应的基于时延抖动的拓扑推断算法,该算法不需要节点间的时钟同步和节点间的合作,并且产生的测量流量较少. 从理论上分析了自适应的基于时延抖动推断自适应网络拓扑的可行性和正确性,通过NS2进行了仿真,仿真结果表明,自适应的基于时延抖动推断拓扑结构的效果比基于端到端单向时延推断拓扑的效果好,并且受到的限制少.     

基于统计的无线传感器网络时钟同步协议

在Arvind提出的概率时钟同步算法基础上针对传感器网络进行了改进,采用在线测量传感器节点间消息传输时延值的方法,从根本上解决了传感器网络进行时钟同步时即要保证同步精度又要降低能耗和带宽消耗的矛盾.针对不同网络拓扑结构设计了簇内时钟同步协议和全局时钟同步协议,针对节点的事件触发工作模式设计了主动同步协议.实验结果表明,基于统计的时钟同步协议能够适应传感器网络的工作特性和需求.     

采用单测量源的拓扑推断算法

为了减少拓扑推断中需要时钟同步和节点间合作的限制,提出了一种仅需要单个测量源并且不需要时钟同步的“运输车”测量方法,该方法可以测量目的地址共享链路的排队时延。设计了根据排队时延推断拓扑结构的算法。理论证明了基于“运输车”测量方法和排队时延推断网络拓扑的可行性和正确性,并通过NS2进行了仿真,仿真结果表明基于“运输车”测量方法和排队时延能够准确的推断网络拓扑结构。     

多基站协作下行系统中异步空时码构造与分析

基于天线集中配置的多输入多输出无线通信系统同步环境下应用的现有正交空时分组码,提出并讨论了应用于 多基站协作下行传输的天线分布式配置系统异步环境中基站发射空时编码结构和接收端用户译码实现算法,该码仅要求用户 接收端知道信道信息状态即可,通过预设不同的循环前缀大小可对分布在多基站不同地理位置天线具有相对时延差的异步传 输信号实现可靠接收。最后,分析了该异步空时码的性能特性,在异步环境下以牺牲部分码速率和编码增益能够获得全空间 分集和低复杂度接收译码等性能。     

高抗扰性到达时间差估计的新算法

到达时间差（时延）估计（ＴＤＯＡ）有着广泛的用途，例如相位测量、距离测量和方法测量等。本文基于利用二元阵列进行测向的问题，研究了能正确地精确测量时延的新方法。首先分析了传统上使用的广义互相关法（ＧＣＣ）时延估计存在的问题，然后将谱相关理论应用于时延估计，提出了具有信号选择性的时延估计算法──谱相关时延估计算法，由于利用了谱相关特性，新算法在多个干扰和噪声严重污染下仍能正确地估计出期望信号的时延，进行了大量计算机仿真，并与ＧＣＣ法进行了比较，证实了这种新算法的优点。     

高低轨异构双基地SAR改进CS成像算法

针对地球同步轨道卫星发射-低轨道卫星被动接收的异构双基合成孔径雷达系统中,由于收发时延长和接收机速度快导致的“走-停”假设不成立,复杂成像几何下回波信号在距离向和方位向具有严重空变性的问题,提出一种基于二维时域扰动的改进线性调频变标成像算法．首先基于双基观测几何推导出非“走-停”假设下的信号模型;然后通过时域扰动的方法校正回波二维空变性;最后对残余相位进行补偿．仿真实验表明,该算法可实现高低轨双基合成孔径雷达高分辨率宽幅场景的良好聚焦,且具有很好的保相性能．     

近场波束零陷权声图测量干扰抑制技术

聚焦波束形成声图测量技术是一种近场高精度声被动定位技术.为了抑制近场声图测量过程中干扰声源对待检测声源定位的影响,给出了一种基于近场聚焦波束零陷权的声源干扰抑制方法.经过理论推导分别给出了权在窄带信号情况下和宽带信号情况下的解析形式,该权具有形式简单,计算量小等优点,适合实际工程应用.对权的性能进行了仿真及实验验证,结果表明,该权可以有效地在近场干扰声源位置上形成指向性零点,从而抑制掉干扰声源对声图测量的影响,改善对待探测声源的声图测量效果.     

水声信道的D-SCCC级联编码仿真

论述了应用于水声通信的双串行级联编码（D-SCCC）技术;针对水声通信在某些应用场合高可靠性要求,通过对误码率（BER）的分析,提出了提高水声通信可靠性的编码设计方法,并在给定的水声信道下进行了仿真. 仿真结果表明,相同码率下双串行级联编码与SCCC算法相比,BER瀑布区陡度增大,在BER为10-5时有05dB的编码增益;相同码率下SCCC算法与Turbo码相比,可有效改善Turbo码BER在10-4～10-5出现的错误平层,满足了水声通信传输遥控与遥测指令时的高可靠性需求.     

GPS双频快速定位的数据处理研究

对于仅观测几个历元的GPS快速定位,用LS估计未知数的法方程严重病态,又由于观测噪声不可避免,导致模糊度的浮点解与准确值的差值很大,方差—协方差阵也不能准确反映浮点解的精度信息,这种情况下采用LAMBDA法也难以求出正确的模糊度。本文研究了GPS快速定位方程的病态特点以及采用消除电离层影响的载波相位与测码伪距观测值的组合求解双差模糊度浮点解的方法。计算表明该方法可避免GPS快速定位方程的病态性,提高模糊度浮点解的精度。     

一种GPS移动基准站精密相对定位新算法

针对GPS载波相位差分定位中差分基准站不能移动的问题,提出了一种GPS移动基准站精密相对定位的方法.该算法首先基于MW组合构造几何无关测量值,然后对几何无关测量值进行滑动平均滤波消除随机噪声影响,在移动站进入移动基准站数据链覆盖范围时进行站间和星间双差处理获得宽巷整周模糊度,并结合载波相位的双差几何相关模型建立Kalman滤波观测方程,将多路径误差建模为1阶Gauss-Markov随机过程,作为状态参数纳入状态方程,增广状态向量,同时扩增观测方程,从而滤波获得L1/L2模糊度浮点解的精确估计,最后采用LAMBDA算法搜索固定模糊度的整数解.通过静态和车载动态实测试验验证了新算法的正确性和适用性.     

DCT插值算法在OFDM水声信道估计中的应用

海洋声信道是一种复杂的时-空-频变参信道,信道估计的准确程度直接影响着整个系统的性能。本文首先分析了水下声信道估计的基本方法,介绍了基于DFT的信道估计算法,并重点介绍了离散余弦变换（DCT）的插值算法,最后在仿真得到的水声信道模型下对两种算法性能进行了仿真。基于DCT的信道估计算法在水声信道时延为非整数倍采样间隔时可有效抑制信号的频谱泄露问题,从而改善系统的性能,更加适合于时变的水声信道。仿真结果表明该算法在改善系统性能方面优于基于DFT的信道估计算法。     

超短基线水下声学定位数据处理

该文在介绍超短基线定位原理的基础上,依据水下目标x、y、z3向在时间轴上各自的分布来识别定位跳点、并采用合理的数据结构与算法,实现对跳点的交互式剔除,从而得到可信的水下声学定位数据.最后介绍了基于航位推算的定位数据匹配方法,提升水下声学定位数据的效率,以满足现场作业中对水下定位的更高需求.     

采用宽窄巷结合的LAMBDA解算方法的北斗多频差分定位技术

目前,常用的多频整周模糊度解算方法有TCAR(Three-Carrier Ambiguity Resolution)、CIR(Cascading Integer Resolution)和LAMBDA(Least-squares Ambiguity Decorrelation Adjustment)这3种.其中TCAR和CIR方法均利用载波相位的宽巷组合易于整周模糊度解算和窄巷组合可减小噪声的特点进行整周模糊度的解算.但是它们的整周模糊度解算性能相对于LAMBDA而言较弱,而且需要预设相关矩阵.针对这一问题,本文提出一种宽窄巷结合的LAMBDA整周模糊度解算方法用于北斗多频的差分定位.该方法在采用LAMBDA算法的基础上,充分利用宽巷组合和窄巷组合的特点,通过使用宽巷组合快速有效解算出的整周模糊度来约束窄巷组合求得的整周模糊度,以达到整周模糊度的快速准确解算的目的,同时通过窄巷组合定位模型的低噪声特点实现较高的定位精度,可有效的提高北斗多频差分定位中整周模糊度的解算效率和定位解算的精度.本文通过在北京航空航天大学楼顶的实际测试数据进行验证.结果表明,采用北斗三频进行定位解算时,宽窄巷结合的LAMBDA整周模糊度解算方法能在比窄巷组合收敛时间减小一半的情况下,实现与窄巷组合相同的3mm定位精度.     

基于希尔伯特-黄变换的船舶声信号特征提取

将希尔伯特-黄变换(HHT)用于船舶声信号特征提取中,利用HHT对实录船舶辐射噪声进行特征提取后,利用神经网络进行分类.研究表明希尔伯特-黄变换方法对于信号的时频特性具有较高的分辨能力,适用于水声非平稳信号的分析.与传统时频分析方法相比具有很强的自适应特性和较好的时频聚集性,时频分辨力高于小波变换.结果表明对于船舶声信号识别,希尔伯特-黄变换方法是一种有效的特征提取方法.     

高效的PD雷达多重频模糊分辨算法

在PD雷达中距离和速度模糊不可避免,为解模糊需要发射多重频脉冲串。该文引入一种高效的模糊分辨新算法,运算简单、计算量小、精度高、易于实时处理。利用该算法在实现模糊分辨的同时能获得好的估计性能。设计实例及数字实验说明了该方法的正确性和有效性。该算法也可用于欠采样、多基线干涉仪测向或其他类似系统进行频率、方向等参数的模糊分辨。