一种提高CAPS导航通信融合系统保密性的新方法

根据导航通信融合系统的特点,通过伪随机序列码与混沌序列码的复合得到GC(Gold-Chebyshev)序列码,新序列码克服了混沌序列平衡性差的缺点,满足了系统短码的要求,得到的GC序列具有码组数量几乎无限多和序列线性复杂度好的优点。系统以伪随机跳变的方式更换码序列集合,极大地提升了系统的安全性。对换码模式和系统性能进行实验验证,表明复合新码GC序列采用换码模式易于实现可靠通信,还可以有效提高系统的保密性能。     

低频扩频中伪随机序列产生方法的研究

伪随机序列的产生是实现BPC低频时码发播台扩展频谱技术升级的一个重要环节。针对BPC低频时码发播台的现有系统，提出了伪随机序列的产生方案，并对其性能作了分析。     

双频GPS接收机多路径效应监测及仪器噪声分析

利用双频GPS接收机中的双频相位来监测伪距观测中的多路径效应，给出P码伪距、C／A码伪距中多路径效应的实例，及AS开放时AS对多路径效应的影响。     

同步卫星伪码测距系统设计

根据伪码测距技术和卫星通讯的特点,针对我国已发射的或将要发射的以及我国目前租用的C波段和Ku波段卫星,设计了用高精密传输终端(或MITREX)进行伪码测距时卫星地面站的参数,并估算出了伪码测距精度。     

双向测距与时间同步系统中设备时延标定的研究

双向测距与时间同步系统采用的是双向单程伪距测量机制。因此设备时延包含在伪码测距的测距值与钟差值之中,这对系统的测距精度产生了不良的影响。针对这种设备时延,提出了双向测距与时间同步终端闭环校准方法。实验及分析表明该方法是有效的,并为系统的下一步设计提供了有效的参考。     

GIM在LEO卫星单频GPS定轨中的应用

电离层延迟误差是单频GPS(Global Positioning System)数据最主要的误差源,为提高基于单频GPS数据的LEO(Low Earth Orbiting)卫星定轨精度,必须消除/减弱GPS观测数据中电离层延迟影响.研究了全球电离层模型GIM(Global IonosphericMaps)在基于单频GPS伪距数据的低轨卫星运动学和动力学定轨中的应用,并通过估算电离层尺度因子的方法消除C/A码伪距观测量中电离层延迟影响.由于LEO卫星星载GPS信号受电离层延迟影响与卫星轨道高度相关,选取了轨道高度在300～800 km的CHAMP(CHAllenging Mini-satellite Payload)、GRACE(Gravity Recovery AndClimate Experiment)、TerraSAR-X及SAC-C等LEO卫星C/A码伪距观测量作为试算数据.CHAMP等卫星实测数据计算结果表明:以JPL(Jet Propulsion Laboratory)发布的GIM模型作为背景模型,通过电离层比例因子法能很好地消除C/A码伪距观测量中电离层延迟影响,提高LEO卫星运动学和动力学定轨精度,其中,CHAMP卫星轨道最低,受电离层延迟影响最严重,定轨精度提高最显著,分别为55.6%和47.6%;SAC-C卫星轨道高度最高,受电离层延迟影响最小,相应的定轨精度提高幅度也最低,分别为47.8%和38.2%.     

一种双向测距与时间同步系统的设计与分析

在研究双向单程伪距测量原理的基础上,设计了双向测距与时间同步（DRTS）终端系统总体构架,阐述了在系统中使用的技术,并搭建了基于DSP＋FPGA的双向测距与时间同步系统软硬件平台。实验结果表明,此系统的码速率为5MHz、中心频率为15MI-Iz时,测距和时间同步的分辨率可达0．15cm和5ps（@1S）,采用不同频率源时测距和时间同步的精度分别为1．038m和3．46ns,采用相同频率源时分别为0．28cm和9．43ps（参考频率稳定度1×10^-10／d量级）。与国外同类产品相比具有测量精度优势,但考虑通用性,此系统的硬件仍需进一步优化,软件上需要做到码速率可调。     

静态测量型GPS接收机的研制及其性能

静态测量型GPS接收机系统由8通道、单频ST-1接收机和静态后处理软件两部分组成,通过跟踪测量卫星载波信号、测距码信号及数据码(包含有星历数据)信号,获得伪距和载波相位观测值,采用差分(主要是双差)处理方法,达到精确测定两接收机天线间相对位置的目的.基线测量精度为10mm+2ppm×D.     

钢带/钢环光栅码在2.16m望远镜的应用

简要介绍了目前比较流行的新型位置/角度传感器———钢带/钢环光栅码的工作原理;同时着重介绍了它们在2.16m望远镜的安装、使用情况,它改善了望远镜的定位精度和跟踪精度,因此有效地提高了望远镜的工作效率。     

关于GPS载波相位中的野值周跳与模糊度

对于双频ＧＰＳ接收机,Ｇｉｐｓｙ软件可以对单站载波相位测量中野值,周跳进行自动检测与修复,本文用实测数据对Ｇｉｐｓｙ算法的效率进行评估。计算表明,对Ｐ码伪距的情形,该算法对周跳的修复基本无误;对Ｃ／Ａ码的伪距情形,则会有正负几周的误差。本文提出在Ｇｉｐｓｙ算法中加进小波方法,用来估计模糊度,计算表明,可极大地提高Ｇｉｐａｙ算法的效率。     

GPS接收机的中频信号处理算法研究

该文对GPS接收机的中频信号处理算法进行了研究,内容主要涉及信号捕获、载波恢复和伪码跟踪3部分,详细分析了信号捕获过程中所采用的匹配滤波器法、快速傅里叶算法(FFT)、锁频环(FLL)、锁相环(PLL)以及延迟锁定环(DLL)的算法原理,并对环路滤波器作了相应的阐述,给出环路对应的递推公式．     

基于FPGA的IRIG-B（DC）码的解码方案的设计与实现

IRIG-B码是国际上通用的时间码格式,广泛应用于各种系统的时间同步。针对IRIG-B（DC）码的调制特性,介绍一种基于FPGA的B码解调方案。重点描述了如何在同步时序中准确提取秒同步信号并解调B码中包含的时间信息。整个方案中采用Verilog HDL语言进行设计,已成功实现,并给出了验证结果。     

CMMB载波同步技术研究

利用CMMB信号中存在的伪随机序列的相关性,对CMMB信号载波同步技术中的整数倍频偏和小数倍频偏估计算法进行了研究,从而为后续的导航测距工作打下必要的基础。通过仿真验证表明,该方法具有较高的估计精度和可行性。     

卫星轨道误差对定位精度影响的摄动分析方法

卫星导航系统定位精度受伪距测量误差、大气时延误差、卫星原子钟钟差及卫星轨道误差等多方面因素综合影响。传统通常采用基于精度因子与用户等效伪距误差的方法对定位误差进行评估,但在其精度表征公式推导过程中需对测量方程组系数矩阵H及用户等效伪距误差分布做若干假设,因此它实际上是一个近似评估公式。此外,各类误差源中的卫星轨道误差属于三维误差,需经过坐标转换,并利用经验参数模型才能换算至用户等效伪距误差。为此,提出采用矩阵摄动数学理论研究卫星轨道误差对定位方程组解的影响,利用谱范数条件数对方程组形态进行刻画。仿真结果表明,方法能够直接反映卫星轨道误差对定位精度的影响,无需进行轨道坐标及用户等效伪距误差换算,能够更加直接和准确地评估卫星轨道误差对定位解精度的影响。     

极移的半年振荡和大气激发的贡献

本文采用国际地球自转服务（IERS）测定的均匀极坐标序列及日本气象局（JMA）提供的大气激发函数赤道分量而求得的激发极移序列来研究它们的半年振荡变化。两种序列进行了比较，相关估计给出x相对于m1的相关系数为0.69，y相对于m2的相关系数为0.52。因此，我们认为大气质量角动量赤道分量对极移半年项有一部分贡献。这些影响表现在x轴方向稍强于y轴方向。结果表明：观测极移和激发极移的半年振荡的周期及振幅都是随时间而变化的。     

北斗亚欧全视时间比对试验

基于卫星导航双频时间传递型接收机的伪码观测量,利用国际全球卫星导航系统服务组织(International Global Navigation Satellite System (GNSS) Service, IGS)提供的高精度卫星轨道和钟差产品,实现了北斗全视法时间比对.以IGS提供的时间尺度为两个待比对站的公共参考时间,首先使用双频组合法消除电离层对伪距观测的影响,然后将对流层和地球自转效应带来的时延利用理论模型在伪码观测量中进行扣除,分别获得两个比对站时间与公共参考时间之差后,将2者再做差,便得到了北斗全视时间比对结果.以中国科学院国家授时中心(NTSC)、德国物理技术研究院(PTB)和西班牙海军天文台(ROA)所保持的国家标准时间作为比对对象,开展了长基线北斗全视时间比对试验,获得北斗全视时间传递结果,最后利用阿伦方差和时间方差两项关键性能指标以及卫星双向时间比对对其进行性能评估.结果表明:北斗全视时间比对的天稳为10-14量级,可以满足国际时间比对需求.     

低频时码接收机的FIR滤波器设计及其DSP实现

将FIR(有限冲击响应)数字滤波器应用于低频时码接收机中,并利用DSP(digital signal proccssor)芯片TMS320C5402实现了低频时码信号的FIR滤波。实验表明,FIR滤波可以使信号中混杂的较为严重的干扰得到很好的抑制,并且失真较小,有利于实现高性能的定时接收机。     

截短后平衡的扩频码搜索方法

为了能够高效地找出平衡的扩频码(平衡性的扩频码有较好地抑制载波的性能),研究了一种不交叠平衡性扩频码字的搜索方法。在这种方法中,首先生成母码,然后计算、查找平衡不交叠的子码。该方法在计算平衡码时与其它方法有相同的时间复杂度。计算机仿真表明,该母码生成方法较为高效。在采用分割方法后,搜索过程得到了进一步的优化。     

基于伪距测量的钟差计算模型

基于伪距和钟差定义,讨论了无线电时间比对的基本原理。在此基础上,详细推导了地心非旋转坐标系中一般意义下基于伪码测距模式的钟差计算模型,并通过坐标变换,给出了地固系中的实用计算模型。对地回系计算模型的进一步分析表明：卫星在地固系运动速度引起的改正项与sagnac效应项是完全不同的两项改正;对于GEO卫星,sagnac效应项最大约为200ns,其地固系运动速度引起的改正约为1ns;而对于MEO卫星,sagnac效应项最大为120ns,其地固系运动速度引起的改正约为1200ns。     

BPSK-R信号与BOC信号码跟踪性能分析及比较

分析了射频前端带宽与BOC信号自相关函数的关系,研究了射频前端带宽和早迟码间距对S曲线的影响。在规范的TOA误差估计模型框架下,采用非相干延时码跟踪锁定环,推导出非相干延时锁定环理论计算的码跟踪误差与射频前端带宽、早迟码间距、载噪比、积分时间和码环路带宽之间的关系表达式,从而定量地分析了非相干延时锁定环的码跟踪误差。最后对BPSK-R信号和BOC(10,5)信号的码跟踪性能做了比较,比较表明,BOC(10,5)信号的码跟踪性能优于传统的BPSK-R信号,在相同的码跟踪精度条件下,BOC(10,5)比10.23 MHz BPSK-R信号所需要的载噪比约低7 dB,比1.023 MHz BPSK-R信号低15 dB左右。