GBAS与ILS联合导航系统数据融合方法与验证

电离层延迟和多径干扰分别是陆基增强系统（ground-based augmentation systems,GBAS）和仪表着陆系统（instrument landing systems,ILS）的主要干扰源。在实现GBAS与ILS时间对准和空间对准的基础上,分析了电离层风暴对GBAS以及多径干扰对ILS的影响;通过深入解析从模拟飞行软件X-Plane采集的多次进近着陆飞行数据,建立了飞机精密进近着陆阶段的运动模型;引入了一种基于改进的Sage-Husa自适应滤波和方差估计学习算法的GBAS与ILS数据融合方法;基于X-Plane及自行开发的数据采集模块构建了实验验证系统,并针对GBAS不受电离层风暴的影响、ILS受弱多径效应影响,GBAS受电离层风暴的影响、ILS受弱多径效应影响,以及GBAS不受电离层风暴的影响、ILS受多径效应影响三种情况展开仿真实验。实验结果表明,改进的Sage-Husa算法能有效抑制电离层风暴对GBAS的影响以及多径对ILS的干扰,使GBAS与ILS联合后的导航系统在相应干扰条件下,能为飞机提供满足I类精密进近精度要求的水平和垂直引导,有效提高精密进近运行的生...     

GBAS基准站多径效应评估技术

陆基增强系统(GBAS)播发的差分信息无法校正 GBAS 地面子系统与机载子系统之间的非相关误差,如多径误差,致使其成为 GBAS 在标称环境下的最大误差源。在 GBAS 基准站正式部署之前,必须对初始台址进行多径效应的量化评估,以验证当前站址是否满足安装要求。 基于码减载波(CMC)方法,进行了实际安装的 GBAS 基准站的多径效应评估。结果表明,当前 GBAS 基准站布设环境可以满足多径误差要求。同时,载波平滑算法可有效抑制站点的多径效应, 且算法随平滑时间常数的增大而更加有效。在当前安装条件下,GBAS 基准站多径误差指标项结果满足 GAD-B3 类精度等级要求。     

GF(2p)LDPC编码的相位调制OFDM系统在瑞利衰落信道的性能

OFDM是一项能有效对抗高速无线通信中多径衰落的关键技术，为了进一步提高OFDM系统的误码性能，许多信道编码技术已被应用于OFDM系统中，二元域LDPC码以其近香农限的误码性能和较低的译码复杂度成为研究的热点。在AWGN信道下，多元域LDPC码比等效码长的二元域LDPC码有更好的纠错性能。本文提出了一种将多元域LDPC码经过MPSK调制后用于OFDM系统的新方法。仿真结果表明，在多径衰落信道下，通过合理选择多元LDPC码域的阶数和调制的方法，多元域LDPC编码的高阶调制OFDM系统比等效码长的二元域LDPC编码OFDM系统具有更好的性能，并且由于采用了多元域LDPC的快速BP译码，译码复杂度只是稍有增加。     

实值循环ESPRIT算法

为了降低循环ESPRIT算法的计算复杂度,提出了一种实值循环ESPRIT算法,通过构造了循环自相关矩阵的数据模型,使其具有厄尔米特特性,将复数自相关矩阵映射成实值矩阵,通过实值分解降低了计算量,而且具有信号选择特性。由于空间平滑技术的引入,较好地解决了多径传播环境中信号高度相关问题。仿真实验结果证明,与循环ESPRIT算法相比,该算法适应多径传播环境,具有计算量小和性能好等特点。     

基于腰椎扩径熔接马赫-曾德尔干涉仪的温度光纤传感器

实现了一种基于腰椎扩径熔接马赫-曾德尔(M-Z )干涉仪的温度光纤传感器。通过腰椎扩径熔接技术,分别对4.5cm 长的单模光纤(SMF)两端进行扩径,构成球形-单模-球形结构的M-Z干涉仪。该干涉仪具 有温 度敏感特性,因外界环境温度的变化会引起光纤包层模的有效折射率发生变化,从而导致干 涉光谱的变化。 通过检测同一级次干涉谷的特征波长漂移,实现对温度的测量。实验结果表明,在温度变化 范围为15～60℃ 时,干涉谱发生了明显的红移现象,传感器相应的温度灵敏度为0.068nm/℃。本文温度光纤传感器结构简单、成本低和灵敏度高,在温度检测方面具有良好的 应用前景。     

基于移动端多天线系统的无线衰落信道模型

根据当前无线移动通信对多天线移动接收端性能仿真的要求，讨论并建立了适于空时信号处理的移动端矢量信道模型。通过分析无线移动信道特点。研究了影响接收信号幅度相位的诸多因素，建立了相应的数学模型。并对随机参数选取进行了探讨。其中考虑到移动端接收信号到达角扩散的特点，采用GBSB椭圆模型产生了适于移动端接收信号仿真的随机角度，改进了一种瑞利衰落生成算法。最后信道的数值仿真结果符合理论和经验。同时，通过TD-SCDMA系统链路级仿真，也证明了该信道模型的有效性。     

基于盲源分离的水声信道盲均衡处理方法

提出了一种基于盲源分离的水声信道讯均衡处理方法,通过对接收信号过采样构成源信号,采用了基于信息最大化原理(Infomax)在线分离算法进行了水声信道的盲均衡,并研究了时变水声信道条件下算法的均衡情况,仿真实验结果表明,该处理方法对多径水声信道具有较好的均衡效果,同时不受最小相位的条件限制。     

波动双径衰落信道下的圆阵方向调制方法

为了实现对三维空间中任意期望方向的物理层安全通信,提出了一种基于均匀圆阵的方向调制发射机系统模型,使用迫零波束形成发射有用信号的同时用零空间映射法发射随机的人工噪声干扰非期望方向.针对当前对毫米波信号小尺度衰落刻画较好的波动双径（fluctuating two-ray,FTR）衰落信道,推导了本文模型的平均安全容量（average secrecy capacity,ASC）下界、安全中断概率（secrecy outage probability,SOP）上界的闭合表达式,对比了系统安全性能关于信噪比的变化曲线.仿真结果表明,阵元数为64,信噪比为10 dB,圆阵方向调制在期望方向可以无失真地恢复信号,非期望方向误差向量幅度（error vector magnitude,EVM）高达100%,误比特率高于40%.本文方法能在三维空间实现无需密钥的定向安全传输,提高信噪比可改善其在FTR衰落信道下的安全性能.     

OFDM技术及其峰均功率比降低的一种有效方法的研究

正交频分复用（OFDM）是一种多载波调制技术，其特有的调制特性决定了它有较高的峰均功率比值。高峰均功率比信号会对实际放大器提出很高的线性要求，因此它是限制OFDM技术实用化的主要障碍。目前虽然有很多降低OFDM信号的峰均功率比（PAPR）的方案，但大多是以增加系统的复杂程度为代价的。本文提出了一种降低OFDM信号PAPR的方法，可以在不过分增加系统复杂性的基础上解决其PAPR在一定程度上降低的问题。     

基于导频符号的信道估计算法研究

正交频分复用(OFDM)是一种高效的数字传输技术,因其较高的频带利用率以及抗多径衰落的性能,被视为下一代无线通信的核心技术.信道估计技术是实现OFDM系统的关键技术之一.文中主要研究了OFDM无线系统中基于导频的信道估计算法--LS算法和LMMSE算法, 通过仿真其算法的误码率特性和均方误差性能表明,LMMSE的性能明显优于LS.