基于预存查表的GPS软件接收机的载波产生方法

在GPS软件接收机的跟踪环路,本地码产生、载波产生、相关积分这三个耗时最多的部分中,本地微调生成载波最为耗时,所用时间占整个信号跟踪处理时间的近一半[1]。为了能提高卫星跟踪速度,快速、准确地提取导航数据,达到软件接收机实时性的要求,在对传统GPS软件接收机跟踪算法分析、研究的基础上,提出一种基于载波的二进制存储,通过查表调用解决GPS软件接收机跟踪信号时间中耗时的载波的产生问题的方法。采用预存微调的本地载波二进制数据的方法,可以直接载入载波数据然后查表调用这些数据,免去了每次跟踪循环中产生微调的载波所耗费的时间,成功消除跟踪环路中载波产生的时间,使跟踪的速度提高了一倍。通过用GPS实测数据进行实验,对这种方法进行了验证并对实际的运行结果和性能做了分析,实验结果表明,在保证跟踪性能不降低的前提下,采用预存查表的方法能够有效消除载波产生耗时较多的问题,可以快速准确的实现了对GPS信号的跟踪。提出的这种预存查表的算法作为一种新的产生载波优化方法,在GPS软件接收机实时性方面有着较好的参考价值。     

猝发信号载波同步技术研究及实现

针对猝发式直扩系统中大频偏情况下信号载波的捕获和跟踪问题,提出了一种快速数字捕获和FFT辅助的Costas载波跟踪算法的载波同步实现方法.满足了有限长度导频序列内,在低信噪比和高动态条件下完成短时猝发信号捕获和载波跟踪的要求.     

基于UKF的GPS L1C/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 L1 C/A码微弱信号跟踪算法.该算法使用UKF实现了微弱信号的L1 C/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。     

基于稳定逆的UUV路径跟踪控制

针对水下无人潜航器(Unmanned Underwater Vehicle,UUV)路径跟踪过程中存在的非最小相位特性,提出了一种基于稳定逆的UUV路径跟踪控制方法。根据稳定逆的思想,首先,求取跟踪系统内动态的有界解;通过求解过程,设计了跟踪系统基于期望轨迹的稳定逆;由稳定逆产生期望控制输入和期望的状态轨迹,反馈控制器实现了系统在线完成对期望轨迹的精确跟踪。仿真实验证实该方法可以实现UUV对规划路径的精确跟踪。     

GPS接收机跟踪算法的设计与仿真

论文主要对GPS接收机跟踪模块中的载波跟踪环和码跟踪环的环路结构进行了设计。首先跟踪模块的实现采用了码环与载波环相互耦合的结构,这样可以有效地降低环路的复杂度;在码环和载波环中分别采用了非相干的延迟锁定环路和相位跳转不敏感的Costas环路~([1]);鉴别器是对点积算法进行了归一化处理,因为经过归一化处理后的鉴别器将不受信号幅度的影响,且该算法的计算量较少~([2])。最后利用Matlab平台对所设计的接收机进行系统的建模与仿真,对仿真结果进行分析进而验证了跟踪环设计的正确性~([3])。     

电离层强闪烁对接收机可用性的影响分析

为深入分析电离层强闪烁对导航接收机可用性性能的影响,通过构建电离层强闪烁的统计模型,并将该模型通过软件接收机捕获、跟踪环路,经过量化数值仿真分析,得出强闪烁对导航接收机载波相位、载噪比以及码相位的影响,接收机载噪比出现的快速衰落将显著地影响接收机对可见信号的捕获跟踪性能。对比分析无闪烁和强闪烁条件下对接收机可用性能够得出,强闪烁条件破坏了可见星座的跟踪持续性,造成可见测距的失锁,严重影响了可用性能。     

基于多基线GPS舰船姿态测量系统研究

利用GPS对载体姿态进行测量是GPS应用的一个新领域。文章针对如何利用GPS载波相位信号实现舰船姿态测量进行了研究,并在此基础上进行了实验验证,测试结果表明该系统性能良好。     

GPS软件接收机捕获和跟踪算法研究

研究了GPS软件接收机的捕获和跟踪算法,并在matlab平台上实现了GPS软件接收机,实现了快速的基于循环卷积的并行捕获算法,得到了可见卫星的初始相位和多普勒频移。使用了超前滞后环和对相位反转不敏感的科斯塔斯环分别对码相位和多普勒频移进行跟踪,成功解调出导航电文。     

罗兰C接收机抗载波干扰分析

在结合罗兰C信号特性以及接收机组成结构的基础上，通过数学模型分析了接收机抑制窄带载波干扰的能力。仿真计算表明，通过前端滤波、累加平均和相位解码，接收机在较低的信干比条件下也能有效地抑制载波干扰。     

基于ADS的锁相环瞬态响应仿真

在使用ADS(Advanced Design System)软件搭建了对锁相环的瞬态响应仿真的平台后,对分频比改变和参考频率相位抖动时的输出响应进行仿真,得到输出响应的各种指标,并进行了分析.此仿真技术可为锁相环的设计分析提供参考.     

复合系统多普勒频移联合抑制技术的研究

在复合系统通信中,飞行器的高动态使扩频信号存在多普勒频移。对于存在较大多普勒频移的扩频信号,采用传统的捕获方法,整个捕获过程非常困难。由信号产生原理可知,直扩信号同时隐含了符号与码元的周期性,具有二阶循环平稳性。利用循环谱理论对接收端扩频信号的载频进行实时估计,然后将载频估计值传于锁相环,再用锁相环完成载频的锁定和跟踪,可以解决在高动态环境下锁相环载频跟踪的问题。     

基于扩展卡尔曼滤波的GPS信号跟踪技术

提出一种基于扩展卡尔曼滤波的GPS信号跟踪方法,通过扩展卡尔曼滤波器,得到基于相干积分支路的滤波模型,有效地削弱常规GPS跟踪环路中的跟踪误差,增强接收机的抗干扰性能,提升其在信号较弱位置下环路的跟踪性能,对加入惯性信息条件下惯性信息对系统所产生的影响做了相应的分析研究。通过仿真对比结果可以知道:当处于弱信号条件时,与通常用到的GPS信号跟踪方式相比,基于扩展卡尔曼滤波的信号跟踪算法可以有效提升跟踪的精度。     

基于GPS、GPRS的货箱跟踪终端的设计和实现

为确保货箱在航海中的安全,研制了一种基于GPRS、GPS的货箱跟踪终端.该系统以ARM7TDMI-S LPC 2292为核心处理器,利用GPRS作为数据通信载体,同时终端提供继电器接口和密码键盘,可以实现对货柜的安全控制.介绍系统的硬件原理,并介绍具体的软硬件设计.     

宽带噪声干扰对M码接收机的影响分析

在介绍M码信号的特点和接收原理的基础上,根据载波跟踪环的门限所确定的等效载噪比建立了宽带噪声干扰下的M码信号模型,从而分析得到干扰有效时的最小入射功率。通过建立干扰信号链路方程得出干扰源距离与干扰功率的关系,最后进行了仿真验证表明宽带噪声干扰对M码信号是一种有效的干扰方式。     

用于CPT原子频标的高性能小型合成源设计

根据相干布居囚禁原子频标对合成源的要求,利用直接数字频率合成器激励锁相环实现了高稳定度、高分辨率、快跳频速度、低相位噪声、小体积的小步长扫描合成源。比较应用于相干布居囚禁原子频标的合成源方案,介绍直接数字频率合成器激励锁相环频率合成器的基本原理,简述用AD9954和ADF4350所设计高性能小型合成源的具体实现方法,并通过仿真优化得到最佳的输出性能。采用DDS与PLL相结合的混合结构设计的合成源,综合了DDS和PLL各自的优点,具有优良的技术性能,进一步提高了CPT原子频标标准输出频率的性能。同时,达到了设计小型化的要求,有利于CPT原子频标的便携式应用。     

IC-725A短波电台本振频率的高稳定度改进

在短波信道探测中,收发系统的本振频差对多普勒频移的测量至关重要.针对短波信道探测系统中IC-725A短波电台原有本振频偏较大的问题,采用锁相环（PLL）频率合成技术,利用铷时钟提供基准参考频率,对IC-725A短波电台的本振信号源进行高稳定度改进.给出PLL中鉴相器（PD）、环路低通滤波器（LF）的设计方案,并用电路实现.研究并给出一种在不影响电台总体性能的情况下将PLL输出的高稳定度本振信号注入到电台中的方法.实验测试结果表明,改造后两部IC-725A短波电台的本振信号的频差在10-4 Hz数量级,完全能满足短波信道探测对电台本振频率精度的要求.