相位检测频率系统的设计

提出一种新的相位重合检测技术测量频率,相位重合检测技术是用被测信号和标频信号的相位重合点来触发测量闸门,使测量闸门信号不仅与被测信号,而且与标频信号都同步,这种方法消除了一般测频系统中的±1字的误差,并且实现宽频率范围内的高精度测量。     

基于汉宁窗的插值FFT算法在11号数据链测频中的应用

测频技术作为研究Link11数据链接收系统的关键技术,怎样准确获取频率值对多普勒频移的校正以及各数据单音频率的准确获取都有着重要意义。目前,作为测频的主要技术手段,运用快速傅里叶进行频域分析时会不可避免地产生栅栏效应,降低了测量精度。为提高测量精度,这里提出了一种基于汉宁窗的频域插值算法。仿真结果表明,该算法在降低计算量的同时极大地消除了泄漏效应,提高了测频精度。     

舰船无线通信多信道参数的抗干扰控制研究

频率跳闪和多导位数据技术是传统的舰船普遍使用的通信抗干扰技术,随着技术的进步大多数舰船通信设备逐渐趋向于低频化,因此传统抗干扰技术已经不能满足当前现状,为此提出了无线通信多信道参数的抗干扰控制研究。采用瞄准式定向过程对多舰船使用阻塞式抗干扰进行频率覆盖抗干扰。在用自适应非线性顶测滤波的方法计算出舰船低频波段进行过滤后的通信要频后,使用纠错编码完成通信抗干扰。实验数据表明,提出的无线通信多信道参数的抗干扰控制研究能够有效进行多舰船的低频抗干扰。     

时间交替采集系统误差的频域校正方法

时间交替数据采集系统中存在偏置、增益和时间误差,这严重影响了采集系统的信纳比(SINAD)和有效位数(ENOB)。本文提出频域内的误差校正方法,针对增益误差和时间误差的校正。由存在误差时频域的幅度和相位值得到误差的估计值,推得相应的校正值后进行增益和时间误差的校正。通过对比校正前后信号的频谱来证明该校正方法的有效性。实验结果表明,该算法简单容易实现,将采集系统的信纳比提高到了41.02 dB,有效位数提高到了6.52 bit,校正效果不差于正弦拟合的方法。     

差分跳频通信技术在通信网络信道均衡控制中的应用

为保障船舶航行过程中的通信安全,有效抑制通信网络噪声干扰,避免信道衰减问题,对差分跳频通信技术在通信网络信道均衡控制中的应用情况进行研究,通过对差分跳频通信校正矩阵进行选择,采用无线编码技术对通信数据进行均衡控制和编码调制处理,从而有效生成适合于信道传输的脉冲波形,并将通信过程中的数据信道传输误码率和丢包率为评价指标,检验差分跳频通信技术在通信网络信道均衡控制中的应用效果,通过实验证明,差分跳频通信技术在通信网络信道均衡控制中应用效果明显更好,能有效地降低数据传输误码率和丢包率,保证船舶通用通信的安全性和可靠性。     

船载跳频信号的瞬时频率直方统计方法

常规船载跳频信号频率统计方法能够完成船载跳频信号的统计,但跳频信号瞬时频率统计精确度较低,为此提出船载跳频信号的瞬时频率直方统计方法。基于贝恩哈德理论,提取跳频信号瞬时频率相位特征,依托相位周期集合,对船载跳频信号瞬时频率进行精度分析,确定其相关参量;代入直方统计硬件框架中,利用优化后Rife算法扩大FTT频率统计,实现提出的船载跳频信号的瞬时频率直方统计。实验数据表明,提出的直方统计方法较常规统计方法精确度提高55.11%。     

船舶动力机械设备噪声数据远程监测方法

船舶动力设备作为船舶动力发生核心单元,其设备运行的稳定尤为重要。其中,动力设备运行过程中的噪声数据,可直接作为监测判定船舶动力设备故障与否的重要信息源。在对噪声源监测过程中发现,传统的动力设备噪声监测方法,对噪声数据源单频信号通道支持计算缺乏逻辑支撑,导致数据分析无法接入网络,完成远端的监测执行,不利于噪声数据的远端综合分析与大数据化的指挥调度。为此,提出船舶动力机械设备噪声数据远程监测方法。1)通过对现有噪声数据监测算法的数学建模,得到单频通道下的噪声信号频谱特征规律;2)根据单频噪声信道频谱规律计算得出单频信道的逻辑函数;3)引入EEDM单频噪声信道特征逻辑算法,对噪声单频信道逻辑进行优化计算,实现对远程执行协议逻辑的支持,完成动力设备噪声数据的远程检测;4)通过仿真实验证明提出方法的有效性。     

声阵测量中校核声传感器相位失配量的新方法

在声学测量中，测量通道间的相位失配引起的误差有时候至关重要，以致必须进行相位失配量的校核试验。如果使用传统的自由场行波法，由于存在安装误差，高频时无法得到高精度数据。本文提出了一种新的在驻波场条件下校核两路测量通道间相位失配量的方法。通过对形成驻波场的反射界面的不同情况的讨论，和对使用这种校核方法引起的误差分析，可以发现：在驻波场的波峰附近，两传感器的测量相位差的变化对安装位置的偏差最不敏感，该测量相位差本身就是两测量通道间相位失配的反映。通常，驻波效应的加剧有助于校核结果精度的提高。在硬边界／软边界条件下，当|R|＝ξ→1时，驻波效应很强烈，所得数据精度最高，能容许的声传感器安装偏差也最大。通过与行波场条件下计算结果的比较，发现驻小场条件下所得结果精度更高，适用的频率范围更宽。考虑到校核试验中所显示的操作的可靠性和成本的低廉性，该方法具有较高的工程应用价值。     

基于FPGA的多通道自适应频率测量方法

在大型试验系统中,为满足实时控制要求,需要快速、精确地测量出多个通道信号的频率值。本文对多周期同步测频法加以修改,提出了自适应测频法,对于被测信号采用上升沿和下降沿一起计数,对于标准频率信号通过判断计数时间是否超过门限时间且包含被测信号至少一个周期来停止计数,该方法可通过FPGA芯片编程实现。新方法包含更多的测量样本,避免产生无效的测量时间,使得测量更加高效,速度更快,并能在很宽的频率范围内保证测量精度,而且可以通过FPGA芯片物理多线程并行工作模式来保证多通道同步采集。通过理论分析和实验验证,证明了采用改进的自适应测频法优于传统的多周期同步测频法,并能应用于多通道频率测量系统中。     

基于混合系统的微弱信号参数提取方法

针对强噪声背景下微弱正弦信号的幅值、频率、相位的提取,构建了锁相环和混沌振子组成的混合检测系统。把待测信号作为混沌振子的内置策动力,在周期状态下测得信号的频率。用锁相环锁定待测信号的相位。最后再次把信号输入到混沌系统,利用混沌振子对周期信号的敏感性和对噪声的免疫性来提取信号的幅值。仿真结果表明:该系统可实现对微弱正弦信号的频率、相位以及幅值进行有效提取,精度较高,抗噪性能好且操作简便易行。     

基于 LabWi ndows／CVI 相位噪声测试系统的设计与实现*

为了提高相位噪声测量的效率,结合实际工程,基于虚拟仪器原理对相位噪声测试软件进行设计。软件采用模块化、层次化结构思想设计,基于LabWindow s／CVI平台以及VC＋＋6．0工具开发,采用了与GPIB接口通信、RS232串口通信、调用外部可执行文件等技术,方便地实现了被测信号大小的调整和相位噪声参数的测量。该检测系统软件运行稳定可靠,操作简单明了,自动化程度大大提高,具有一定的实用性和推广价值。     

Rice信道下的测向误差分析

研究Rice信道下天线阵列的相位关系模型,总结Rice因子估计的可行方法;对Rice信道下的测向误差进行了计算和仿真,在此基础上分析测向误差的统计特性,该统计特性可以用于对测向结果的可信度进行估计。     

平台式惯导系统三点校的常值误差解析

为估计和补偿各种误差源引起的综合校正误差,针对平台式惯导系统综合校正中的三点校,从理论上分析了外界测量信息误差和惯性平台水平误差对陀螺常值漂移综合校正效果的影响,并对受外界测量信息误差影响的三点校过程进行仿真。研究结果表明:"三点校"对陀螺常值漂移的估计误差,与重调时刻的量测误差、惯性平台水平失调角均呈线性关系,提高外界测量信息和惯性平台水平测量精度,是提高三点校精度的关键。     

基于UKF的GPS L1 C/A码微弱信号跟踪算法

为了实现高灵敏度的软件接收机,提出了一种基于UKF的GPS L1C/A码微弱信号跟踪算法。该算法使用UKF实现了微弱信号的L1C/A码和载波跟踪。通过构建模型,建立方程,并通过采用仿真噪声干扰下的微弱GPS C/A中频信号对该算法进行实验性能分析。仿真实验结果表明,UKF算法可以实现对载波相位跟踪、载波频率跟踪以及码相位跟踪性能的改善,并且大大简化了计算的复杂度,具有较高的跟踪灵敏度和精度,是一种适合软件接收机实现的算法。     

基于机器学习算法的船舶通信网络信道估计

针对传统船舶通信网络信道估计方法调控响应性能较差的问题,提出一种基于机器学习算法的船舶通信网络信道估计方法。在物理层LTE协议中定义导频序列,基于gold序列设计船舶通信网络信道的导频序列,通过奈奎斯特定理决定导频信号的插入密度,在设计的船舶通信网络信道导频序列中按照该密度插入导频信号,基于机器学习算法拟合不同时间点同一子帧内的信道估计值,以实现船舶通信网络的信道估计。为了证明基于机器学习算法的船舶通信网络信道估计方法的调控响应性能较强,比较该方法与传统船舶通信网络信道估方法。实验结果证明该方法的调控曲线拟合性最强,即该方法的调控响应性能优于实验中的传统方法,证明了该方法的优越性。     

便携式自基准天文定位仪

该文介绍了基于两星或三星等多天体定位位原理,运用二维倾斜传感器与测角传感器测量天体瞄准线与水平面之间的天然体高度角,研制出一种新型便携式自基准天文定位仪。并较全面地介绍了该仪器的组成,测量原理、误差及校正等。     

基于粒子群优化卡尔曼滤波的水下机器人信号处理

在卡尔曼滤波的基础上,引入粒子群优化算法,对卡尔曼滤波方法进行改进,提出基于粒子群优化的卡尔曼滤波器模型,从而提高水下机器人测量数据的精度,降低系统噪声和量测噪声所带来的误差。水池仿真试验结果表明改进的滤波方法有效、实用。     

基于改进混沌系统的微弱信号检测方法

混沌系统具有对噪声和与系统内置信号频差较大信号免疫,而对与系统内置信号频差较小信号敏感的特点,据此可检测强宽带噪声背景下的微弱信号。但在实际仿真过程中发现,当系统处于混沌临界状态时,输入纯噪声也可能引起系统的相变,且当输入的信号与系统内置信号频率相同而初相位不同时,可能不能引起系统的相变。这些情况的出现降低了微弱信号检测的正确率。本文主要针对该问题提出解决方法,将混沌系统内置信号的幅度取为小于混沌临界阈值,可避免纯噪声引起系统的相变,将混沌系统扩展为4种形式后,可检测不同初相位的输入信号。仿真结果证实该改进方法的有效性。     

基于接收信号信噪比预测的自适应跳频信道质量评估

针对自适应跳频通信的特点,提出基于接收信号信噪比预测算法的信道质量评估方法.在FFH/BFSK系统中采用卡尔曼滤波器、信号子空间法和误码率性能分析法进行仿真.结果表明,在0～25dB的信噪比变化范围内,估计和预测误差较小,能够对信道质量做出实时评估,可用于快速自适应跳频通信系统.     

新颖等精度数字频率计设计

介绍了等精度的多周期同步测频原理,并对其测量精度和特点同传统测量方法进行了对比分析,证明了多周期同步测频方法的优势。基于ACTEL公司的现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）芯片,应用多周期同步测频原理,设计完成了一款具有同步频率测量功能和串行外设接口（Serial Peripheral Interface,sPI）的数字频率计,具有测量精度高、实时性好、集成性好、可靠性高、系统可扩展等优点,并经实测验证达到了设计预期。