船载角跟踪系统船摇模拟器设计

舰船等航海设备在大海中航行会受到海洋气象环境的影响发生摇荡,其角跟踪性能会受船摇影响,可能难以跟踪目标,需要预先进行模拟分析以减小危害.角跟踪系统模拟船摇时,根据船摇信息,通过对无船摇影响的位置矢量进行欧拉角旋转,得到受船摇影响的位置矢量;利用矩阵变换解算出受船摇影响的轨道参数,进而推导出受船摇影响的和差支路信号功率及...     

天线上行组阵空间功率合成性能初步分析

天线上行组阵是空间功率合成技术中的重要应用之一,将极大提高天线远场EIRP值。重点对上行组阵中空间功率合成的性能进行理论分析和仿真验证。首先介绍了空间功率合成的基本概念、方法原理、主要优点;然后对天线上行组阵空间功率合成的理论进行了公式推导,并从天线远场方向图的角度进行了简要分析;最后通过Matlab软件对天线上行组阵空间功率合成性能进行了仿真,通过改变阵元个数或者调整天线间相位差,观察干涉条纹变化,可实现合成功率改变。仿真在理论上验证了天线上行组阵实现空间功率合成的可行性。     

深空天线组阵相关合成算法的Simulink仿真与分析

为对深空网天线组阵中几种相关合成算法进行分析比较,构建了一种新的Simulink仿真模型。将其应用于某测控站天线组阵试验数据,验证了模型的可行性。在此仿真模型下,对Simple、Sumple和Matrix-free 算法进行了频标同源/频标不同源、弱信号/强信号、2/3/6个天线等组阵情况下的仿真分析。三种算法在频标同源情况下的合成效率均优于不同源的情况;强信号组阵情况下,三种算法的信噪比合成性能基本相当;Simple算法在6天线情况下,信噪比合成性能下降;Sumple算法在组阵的天线数目很少时,合成信噪比较低且不稳定,在天线数目较多时性能良好;Matrix-free算法性能稳健,合成效率始终大于95%。该Simulink仿真模型对于进行天线组阵信号相关算法的分析具有一定的价值。     

深空测控网的大口径天线与天线组阵

介绍了国外深空测控网的大口径天线和天线组阵技术和特点，分析了未来深空测控网发展中大口径天线与中小口径天线组阵的关系。     

群时延失真对天线组阵合成信噪比的影响分析

为量化分析天线信道间群时延失真分布的差异性对天线组阵合成信噪比的影响,首先建立了天线组阵信道群时延失真分布特性的数学模型,并基于该数学模型,利用分数时延全通滤波器对群时延全通滤波器进行补偿,从而建立了能够准确模拟数学模型群时延分布特性的仿真模型,而后通过理论分析得到了点频和宽带两种信号形式的合成信噪比损失计算公式,最后仿真验证了理论分析的正确性。研究结果表明,天线数越多、带宽越宽、群时延分布差异性越大,合成信噪比损失越大,对于天线数为100,带宽为1GHz的大规模宽带天线组阵,当频带边缘群时延的标准差大于4 ns时,合成信噪比损失大于0.5 dB。      

我国深空天线组阵技术现状与发展思考

深空天线组阵是深空测控通信重要的发展方向,近年来国内相关科研院所开展了大量的理论算法研究,相关单位也开展了样机研制以及多次对星演示验证试验。首先,系统地给出了天线组阵的基本概念与内涵,并与射电天文组阵和传统相控阵开展了对比分析;其次,总结归纳了国内现阶段研究成果,包括合成算法研究情况与典型试验验证情况;最后,结合国外最新发展情况,给出了后续大规模可扩展宽带组阵研究方向的发展建议。     

天线组阵中基于循环相关的BPSK信号合成方法研究

深空网天线组阵中的干扰信号会严重影响信号的合成性能.针对全频谱合成方式下的SIMPLE合成算法,推导了干扰相关时合成信号的信噪比计算公式.分析了基于循环互相关的载波相位差估计方法,提出了BPSK信号循环自相关的相位差估计方法,并首次将两种方法应用到了天线组阵信号合成技术中.理论分析和仿真实验表明,在不增加额外计算量的基...     

深空地基探测雷达的发展现状与建议

深空地基探测雷达是研究天体物理和深空探测的重要技术途径。文中介绍了它在深空探测研究中的起源和主要应用、国外发展的历史和现状、现存深空地基探测雷达的典型代表及其相应参数、研究成果等;简述了我国目前的能力条件和技术基础;分析了深空地基探测雷达的工作特点和其自身的特殊性,指出了深空地基探测雷达在发展中的一些关键技术和解决途径;最后,阐述了深空地基探测雷达未来的技术发展趋势,并结合目前的能力基础,提出了对我国未来发展深空地基探测雷达的意见或建议。     

12m深空组阵天线设计与工程实现

针对深空天线组阵系统对单元天线的需求,设计了12 m卡塞格伦全转台天线作为组阵单元。采用优化设计、过程监控及标校等措施实现高一致性的单元天线;采用一体化高频箱和外挂设备舱前置安装射频设备提高天线的接收灵敏度;采用交流伺服双电机消隙驱动系统来实现高精度、高可靠跟踪性能和免维护设计。从单元天线性能测试和天线组阵试验的验证效果来看,所设计的天线具有优良的性能,可以满足天线组阵的需求。     

非均匀天线组阵中引入对角加载的合成算法

针对非均匀天线组阵中常用的SUMPLE与PMFM(Proposed Matrix-Free Method)算法合成性能较差的问题,分别在SUMPLE与PMFM算法模型中引入对角加载技术,提出了一种新的信号合成算法.该算法利用权值幅度估计各路噪声功率,并对角加载到权值迭代算法中以得到准最优复权值向量.理论分析与数值仿真均表明,在不明显增加计算量的基础上,新算法在非均匀组阵中的合成损失明显低于SUMPLE与PMFM算法,同时新算法的收敛速度也与各自模型算法相当,因此更加适用于实际组阵系统,具有重要的工程应用价值.     

非均匀组阵中基于互相关矩阵信息挖掘合成算法

针对天线组阵中常用的合成算法在非均匀组阵下合成性能较差的问题,提出了一种基于互相关矩阵信息挖掘的合成算法。该算法根据最优权值幅度与各路噪声功率之间的关系,并结合利用互相关矩阵交替迭代估计合成权值与噪声协方差矩阵,得到最佳复权值向量。理论推导与仿真结果均表明,该算法近似等价为基于MSNR准则的Eigen算法,在非均匀组阵中的合成权值幅度接近于理论值,合成损失明显低于现有算法,而且收敛速度、运算量与现有文献算法相当,在异构/异地组阵中具有重要的工程应用价值。     

长基线天线组阵及其在深空遥测中的应用

天线组阵技术可以提高接收深空探测器微弱信号的链路余量。文中针对具有较低码速率的遥测信号进行了长基线信号合成实验,结合遥测信号基带信号处理软件平台对实验结果进行分析。同时研究了全频谱合成、基带合成和符号流合成三种基本信号合成技术的信号处理和技术要求;并利用我国甚长基线干涉测量网(CVN)接收和处理嫦娥二号卫星的遥测信号,探讨了这三种天线组阵信号合成技术的性能。结果表明:如果消除1比特量化的影响,由符号信噪比估计得到的信号合成效率均可在90%以上。这充分验证了长基线天线组阵技术的可行性,也为将来更远距离的深空通信提供了一种有效的途径。     

相关信噪比对天线组阵相位估计性能的影响

传统天线组阵理论为了简化分析，均假设反正切相位鉴别器是一种最大似然估计器，其估计方差能够达到克拉美-罗下界。然而当相关信噪比在中等值以下时，这一假设条件不再适用。为此，分析了相关信噪比对相位估计性能的影响。针对传统天线组阵合成性能分析方法在描述低相关信噪比条件下相位估计性能方面存在的问题，通过引入修正因子，得到了相位估计方差的理论公式，实现了对低相关信噪比条件下相位估计性能的准确描述。     

天线组阵中基于SUMPLE的联合信号检测

针对低信噪比下天线组阵信号的检测问题,本文提出了一种基于SUMPLE合成的联合检测算法。传统信号检测算法在低信噪比下的检测效率很低,并且难以直接应用于多天线组阵系统。本算法综合利用SUMPLE合成时权值收敛特性以及各路信号之间强相关性,对信号存在性进行检测。理论分析和仿真结果表明,该算法具有适用于多天线组阵系统以及检测概率高的优势。并且在接收信号信噪比低至-12dB时,算法仍然有80%以上的检测概率,提高了传统多天线组阵信号检测的性能。      

深空网上行发射天线组阵技术分析

上行发射组阵可为航天任务提供高效费比服务,并且具有灵活、可靠、规模可辨以及可扩展等优点.给出了上行发射阵列的系统概念与设计,讨论了其中的关键技术,提出了未来的发展方向与建议.     

大规模天线组阵信号并行合成方法

在通用计算平台上进行数字信号处理是软件无线电的发展方向之一,为大规模天线组阵的信号合成提供了新思路。针对通用计算平台上大规模天线组阵的合成问题,研究了基于任务分解原理的多天线组合成方法(MAGM)和基于数据分解原理的多信号块合成方法(MSBM)。两种方法的实时性分析结果表明,MSBM比MAGM更适用于通用计算平台。MSBM要求各信号块的合成是独立的,故提出一种SUMPLE算法的积分时段内迭代方法。仿真结果表明,该迭代方法与传统迭代方法具有同等合成性能。     

关于船摇隔离度及跟踪精度测试方法的探讨

主要结合船载雷达和卫星地球站指标测试实际,针对存在的分歧,从理论和实践上对船摇隔离度及跟踪精度指标的测试方法进行探讨。     

测量船外测数据的四矢量误差分析方法

航天测量船外测数据处理精度对航天测控具有着重要的意义。针对测量船测量机理复杂的难题,在分析测量船主要误差源的基础上,提出了测量船四矢量误差的概念,并分析了其对航天测量船外测精度的影响。结果表明,设备本身的测量误差是主导因素,船摇测量误差次之,变形测量和船位测量的误差处于较小量级,最后通过实际应用验证了四矢量误差分析的准确性和实用性。     

测量船外测数据的四矢量误差分析方法

航天测量船外测数据处理精度对航天测控具有着重要的意义。针对测量船测量机理复杂的难题,在分析测量船主要误差源的基础上,提出了测量船四矢量误差的概念,并分析了其对航天测量船外测精度的影响。结果表明,设备本身的测量误差是主导因素,船摇测量误差次之,变形测量和船位测量的误差处于较小量级,最后通过实际应用验证了四矢量误差分析的准确性和实用性。     

采用余弦调制滤波器组的多径衰落信号子带合成

本文关注的是多路多径衰落信号的最佳合成问题。分集技术是对抗多径衰落的有效方法,其中采用最大比合并的方式是最佳的分集合成方案。但是传统分集技术中多径信号合成采用的是实数合成权值,不能使合成信号所有频率范围内的信号分量均取得最大信噪比。本文根据多径衰落信号的最佳合成结构,提出了一种子带合成算法。该算法采用余弦调制滤波器组将宽带衰落信号分为若干带宽较小的子带信号。通过对应子带的最佳合成与合成信号的完美重构,使得合成输出信号具有最佳的信噪比。仿真结果表明通过该子带合成算法可以有效提高合成信号的解调质量,降低解调的误符号率。