INS辅助PLL载波相位跟踪环路高动态测试

GNSS精密定位技术依赖于高精度的载波相位观测信息,而当载体高动态运动时,GNSS接收机的PLL跟踪环路由于承受较大的动态应力可能无法保持对导航卫星信号载波相位的稳定跟踪。针对这一问题,该文设计INS辅助的PLL跟踪环路结构,并且系统地设计基于典型高动态圆周运动的仿真(径向加速度50 g)与实测测试(径向加速度5.2 g)方法。测试结果表明:设计的INS辅助GNSS PLL跟踪环路结构,可以实现高动态条件下对卫星信号载波相位的稳定跟踪以及连续稳定的导航定位解算,且相比于普通环路,可以通过进一步压缩环路带宽和延长相干积分时间,获得更高精度的载波相位观测信息和多普勒估计信息。     

基于UKF的GNSS高动态载波跟踪环路设计与性能分析

对高动态环境下的全球卫星导航系统(GNSS)载波信号跟踪方法进行了研究,提出了一种基于无迹卡尔曼滤波器(UKF)的开环载波跟踪方法.此方法采用四维相位估计模型提高跟踪精度,同时对估计值进行开环补偿以减少滤波器估计滞后性,并能够消除BPSK相位翻转对UKF造成的不良影响.通过模拟高动态运动下的GPS接收信号,从跟踪精度、...     

基于新型相位载波调制解调技术的双M-Z光纤振动传感器

针对分布式振动传感中温度、应力等缓变因素导致的低频相位漂移,提出了一种基于新型相位载波(PGC)调制解调技术的双M-Z干涉仪型FDDS,原始信号经窄带模拟低通滤波后,再通过A/D转换器转变为数字信号完成解调,解决了传统数字PGC调制解调技术中因高速A/D采集而引入的窄带数字低通滤波的设计难题,通过构造特殊解调项实现了高次谐波解调,同时补偿了因长距离传感光纤引起的相位延时,提高了信噪比,最终达到抑制低频相位漂移、减小定位误差、提高定位精度的目的.     

WSN目标跟踪场景中基于能耗约束的传感器选择算法

无线传感器网络(WSN)中高精度目标跟踪时的传感器能量管理为当前的研究热点。针对节省能量和能耗均衡问题,提出一种基于能耗约束的传感器选择算法。算法实现以扩展卡尔曼滤波(EKF)增益矩阵及传感器量测能耗矩阵为待优化变量,以估计协方差矩阵的迹与传感器量测能耗函数的和为目标函数,结合传感器节点能耗阈值约束,通过凸优化方法求解。理论推导与仿真实验结果表明,在保证估计精度条件下,本文算法可以有效节省网络能量,实现网络能量均衡。     

基于MMSE滤波的虚子载波梳状导频OFDM系统信道估计

分析了带有虚拟子载波并采用梳状导频的正交频分复用通信系统的信道估计过程中,在使用基于离散傅立叶变换的内插的情况下由于频域导频分布不均匀导致的时域信道响应泄漏的表现形式,针对泄漏造成的信道估计结果不精确的问题,提出了一种基于时域最小均方误差(MMSE)滤波的信道估计补偿方法.该方法通过滤波矩阵的作用补偿了时域信道估计结果...     

Minimum Error Entropy Based EKF for GPS Code Tracking Loop

This paper investigates the minimum error entropy based extended Kalman filter (MEEKF) for multipath parameter estimation of the Global Positioning System (GPS). The extended Kalman filter (EKF) is designed to give a preliminary estimation of the state. The scheme is designed by introducing an additional term, which is tuned according to the higher order moment of the estimation error. The minimum error entropy criterion is introduced for updating the entropy of the innovation at each time step. According to the stochastic information gradient method, an optimal filer gain matrix is obtained. The mean square error criterion is limited to the assumption of linearity and Gaussianity. However, non-Gaussian noise is often encountered in many practical environments and their performances degrade dramatically in non-Gaussian cases. Most of the existing multipath estimation algorithms are usually designed for Gaussian noise. The I (in-phase) and Q (quadrature) accumulator outputs from the GPS correlators are used as the observational measurements of the EKF to estimate the multipath parameters such as amplitude, code delay, phase, and carrier Doppler. One reasonable way to obtain an optimal estimation is based on the minimum error entropy criterion. The MEEKF algorithm provides better estimation accuracy since the error entropy involved can characterize all the randomness of the residual. Performance assessment is presented to evaluate the effectivity of the system designs for GPS code tracking loop with multipath parameter estimation using the minimum error entropy based extended Kalman filter.     

分离式CO_2热管传热性能分析

用CO_2替代R22应用于分离式热管系统对于环境保护很有意义。从目前已有的实验结果来看,CO_2的流动沸腾和凝结传热系数要明显高于常规制冷剂,说明其在提高热管系统传热性能方面具有潜力。但考虑到热管内工质的沸腾和凝结换热系数较高,相对来说,热管系统的主要热阻集中在管外空气侧或水侧的对流换热热阻。因此,尽管CO_2替代常规制冷剂时管内沸腾凝结换热系数可以成倍提高,但热管系统整体传热性能的提高可能较为有限。本文通过实验对比了CO_2热管和R22热管的传热性能,并结合相关的传热模型,分析了分离式热管中的各部分热阻,结果显示,由于CO_2的管内沸腾凝结换热热阻小于R22,使得CO_2热管的整体传热性能优于R22热管,其总热阻比R22热管降低22%~25%。     

介孔硼硅酸盐玻璃微球药物载体的制备及其性能表征

介孔二氧化硅微粒具有化学稳定性好、比表面积大和表面易修饰等特点, 作为药物载体具有良好的应用前景, 但其缺乏生物活性且生物降解缓慢等在一定程度上限制了它的应用领域。为克服这些缺陷, 寻找合适的药物载体已成为重要研究方向。与纯二氧化硅相比, 硼硅酸盐玻璃具有良好的生物活性和更高的降解速率。基于此, 本研究尝试合成介孔硼硅酸盐玻璃微球(MBGMs), 并表征了其在负载和释放抗肿瘤药物盐酸阿霉素(DOX)过程中的载体特性和材料降解引发的各种功能性离子的释放行为。结果表明BMGMs具有约25 mg/g的DOX负载量,引入硼不仅可以调控MBGMs的化学活性和降解速率, 而且较高硼含量的MBGMs可促进酸性条件下的药物释放, 具有一定的酸性响应性。此外, MBGMs可在模拟体液中释放SiO₄^4-、BO₃^3-和Ca²⁺等有益骨组织生长的功能性离子, 并诱导生成羟基磷灰石, 具备良好的离子缓释能力和体外矿化活性。因此, MBGMs作为一种新颖的药物载体材料, 既可作为药物和功能离子的双重负载, 又具有良好的生物活性和降解特性, 在病理性骨缺损修复领域具有良好的应用前景。     

基于分布参数模型的微通道平行流环路热管换热性能研究

基于分布参数模型建立了微通道平行流环路热管的稳态传热模型,并通过实验验证模型可行性,最大相对误差为10.5%。模拟研究分析了充液率、蒸发器和冷凝器高度差等因素对环路热管传热性能的影响。结果表明：环路热管的最佳充液率为80%~105.4%,换热量为1.27~1.36 kW;蒸发器和冷凝器的高度差从0.4 m增至1.0 m时,换热量约提升8.7%。同时,模型能够预测蒸发器流量分配的不均匀性及扁管内部的两相状态,使模拟结果更加精确,对微通道平行流环路热管的结构设计具有一定的参考价值。     

三面切书机振动分析的阶次跟踪方法

旋转机械的固有特性导致其在运行过程中会产生振动,当振动过于强烈时,会导致机器工作异常,甚至产生生产事故。如何有效地控制振动,成为工程技术人员的一个重要研究课题。采用阶次分析方法对三面切书机振动进行测试分析,确定振动产生的原因。为进一步的控制和降低三面切书机的振动提供参考和依据。     

基于光学锁相环的高稳定度激光稳频方法研究

报道了一种基于光学锁相环的高稳定度激光稳频方法,用于提高可调谐外腔半导体激光器(TECDL)的频率稳定度和准确度。自行研制的光学锁相环电路采用数字鉴相与差分运算相结合的方式获得高灵敏度的鉴频鉴相误差信号,并通过高速模拟PID实现整个系统的闭环锁定。利用该光学锁相环系统进行了TECDL偏频锁定至光学频率梳(OFC)的实验,实验结果表明环路锁定后拍频频率波动在±0.3Hz范围内,偏置频率为50MHz时,光学锁相环系统在1s和1000s积分时间的相对阿伦方差分别为1.5×10^-9和8.5×10^-13。系统锁定后,拍频线宽由500kHz压缩至2kHz。该研究表明采用基于光学锁相环的激光稳频方法可以实现亚Hz级的激光频差控制,通过将TECDL偏频锁定至高稳定度的参考激光源可显著提高其频率稳定度,使其能够满足超精密测量、冷原子/离子干涉测量等领域对激光频率稳定度和准确度的要求。     

采用加权最小二乘法的恒星校正研究

针对光电探测设备恒星校正过程中的时效性问题,本文分析了产生时效性的原因以及在时效性存在的情况下,人们期待的两种方式。在此基础上,提出了基于加权最小二乘法拟合求解算法。算法能够实现两个方面的功能:提高了在局部区域内校正的精度;提高了在实时引导使用过程中的引导精度。本文依据两种情况,采用外场试验数据进行了仿真,验证了算法的可行性和有效性。     

基于眼动追踪与联合分析的高端意象感知研究

目的 针对传统产品的意象表达与用户感知之间因缺乏关联而产生设计代沟的问题,探索意象的多维度用户感知偏好,使设计意象能够有效地传达。方法 首先,确定研究目标为用户对高端产品意象的感知偏好,提出一种结合眼动追踪技术和联合分析法的用户感知偏好研究方法;其次,利用眼动追踪技术,采集用户观看样本图片时的眼动状态与数据;最后,应用联合分析法对高端产品意象的重要属性进行分析,得出各属性的效用值和重要性,实现用户对高端产品意象的偏好量化分析。结果 最终得出满足用户对高端产品意象的感知偏好的最优属性组合方案。结论 建立用户感知与高端产品意象属性关联的研究方法,能够帮助设计师从用户感知偏好的角度去优化产品设计,提升设计的科学性和有效性。     

基于分段重叠零相位滤波的阶比跟踪滤波法

提出了一种用零相位数字滤波实现旋转机械阶比跟踪滤波的新方法，和传统的以硬件实现阶比跟踪滤波方法相比，该方法有无需跟踪滤波硬件、用纯软件的方法实现和对原始采样信号不产生相位移动等优点。在讨论了这一方法的理论依据和算法后，提出了数据分段重叠滤波方法．有效地抑制了一般分段数字滤波产生的边缘效应。仿真试验验证了此方法的正确性和有效性。