北斗RDSS用户机测试系统指标监测校准方案设计

北斗卫星无线电测定业务(RDSS)用户机是我国北斗卫星导航试验系统的应用终端,测试系统可为用户机研制和使用提供可靠保障。鉴于RDSS体制的特殊性,测试系统的重要性能指标包括:用户机入站信号测量指标、用户机时延测量指标、以及用户机测试系统出站信号。为确保测试系统测试标准的统一,需要对测试系统的这些指标进行监测和校准。通过对普通用户机提出技术改进设计,为测试系统校准提供可行性方案,实现测试系统指标向标准测试仪器的溯源。     

导航综合基带的设计与实现CSCD

中国区域导航定位系统(CAPS)是我国一种具有自主知识产权的新型卫星导航系统.基于卫星转发地面产生的导航信号的工作模式,实现卫星导航功能.导航综合基带是CAPS主控站的重要终端设备.利用无线电软件设计思想,设计了导航综合基带总体架构.采用标准面向仪器系统的PCI扩展(PXI)机箱结构,基于总线设计,可扩展性强.基带的关键技术包括发射信号的频率补偿技术,高精度接收技术,设备高稳定时延保持技术.实际测试结果表明:该导航综合基带性能良好,伪码测量精度优于0.20 ns,通道时延稳定度优于0.25 ns,频率补偿精度优于0.8 Hz,满足CAPS的需求.     

频域叠加的大频偏导航信号捕获算法

在卫星导航接收机的设计和实现过程中,信号捕获是卫星信号同步的关键步骤。只有捕获到了正确的相位和多普勒信息,才能初始化跟踪环路,进而完成信号的同步。针对高动态接收机在大频偏条件下实现信号捕获需要进行多次频域搜索,计算量成倍增加的问题,该文以GPS系统为例,分析了多普勒频偏对相关峰的影响,利用频域叠加技术设计了在多普勒频移过大条件下的信号捕获方案。分析结果表明,该捕获方案可以完成大频偏下的信号捕获,降低了多次频域搜索带来的计算量,并且具有较好的捕获性能。     

基于矢量跟踪的GNSS／SINS相干深组合系统研究

为满足组合导航系统在高动态环境下的性能要求,设计基于矢量跟踪的GNSS／SINS相干深组合导航方法。利用矢量跟踪环路将所有可视卫星的跟踪和导航解算融为一体,增强通道间的辅助;高动态对载波跟踪影响更大,在通道预滤波中将码环载波环分别用独立的滤波器处理,组合滤波中采用通道间差分降低滤波状态维数,提高计算效率。引入惯导的加速度辅助本地信号参数预测,较精确地测量卫星视线方向的加速度,减小接收机在高动态时段的剩余动态,提高本地信号参数的预测精度。基于矢量跟踪软件接收机搭建相干深组合仿真系统,实验表明该方法在高动态等环境下能提高信号跟踪性能,改善系统的精度、可靠性。      

基于北斗授时的雷达接口时序设计方法

为解决某雷达数据接口系统工作不稳定、故障率高的问题,利用北斗导航模块的授时功能,通过FPGA读取北斗时间,为雷达数据提供准确的时间信息。在北斗模块1PPS的同步下,生成雷达测距系统和角编码系统数据输出所需的时序信号,确保雷达按正确的时序将数据放置在总线上。设计中解决了时间信息与1PPS不同步和原系统时序信号抖动较大的问题,在某雷达数据接口系统改造中得到成功应用。     

GPS天线阵列接收机及其配套软件

介绍GPS天线阵列接收机产生的背景,简述GPS天线阵列接收机的工作原理和系统的组成,包括PDA控制系统、GPS信号放大器、无线传输系统。重点论述配套的处理软件和在线灾害监测分析系统,指出该接收机及其配套软件具有成本低廉、实用性强、安全性高、预测模型先进等优点,展望了其在灾害监测方面很好的市场推广前景。     

卫星导航信号质量监测系统及应用

卫星导航信号质量监测是卫星导航系统设计和运行过程中的重要环节。在介绍国外已建立并运行的卫星导航信号监测系统组成和任务的基础上,从导航信号结构组成入手,阐述了导航信号质量监测的主要内容、系统的设备组成、工作模式,并介绍了该系统在导航信号质量监测中的实际应用。     

一种卫星导航抗干扰处理器低功耗设计方法

提出一种适用于全球卫星导航系统(GNSS)智能天线的低功耗抗干扰处理器设计方法. 通过改进GNSS抗干扰架构中混频器的设计,优化掉数字高中频混频器和滤波器. 为进一步降低功耗和硬件资源占用,引入输出双倍速率寄存器(ODDR)技术,实现高中频信号的直接合成. 实验测试结果表明,本设计功耗降低11％,硬件资源减少14％,可应用到GNSS智能天线系统中.      

星载雷达高度计系统设计及测高精度分析

在总结机载海洋雷达高度计研制及其飞行实验的基础上,根据海面回波的性质,设计了一个星载雷达高度计系统。系统工作在脉冲有限足迹方式,发射脉冲为线性调频（Ｃｈｉｒｐ）脉冲,接收系统采用“全去斜坡”技术及频谱分析方法将海面回波信号从时域转换至频域处理,自适应跟踪器可抑制大于７５％的噪声,高脉冲重复频率使有效独立脉冲数达到最大,保证最大限度地抑制海面斑点噪声;设计了系统的主要工作模式：双分辨率捕获跟踪模式使海面回波信号的捕获时间小于５ｓ,定标模式可保证系统达到设计的测高精度;分析了主要噪声,即海面斑点噪声和接收机热噪声对高度估值的影响,通过对几种典型海况海面回波的模拟分析表明,系统则高精度可达±２ｃｍ。     

全球导航卫星信号体制知识产权分析

对全球导航卫星的信号体制进行了专利检索分析,综合考虑信号调制、多路复用等技术,分别以导航卫星的信号调制方式、信号生成方式、信号编码方式为检索领域,对全球导航卫星系统申请专利进行全面而系统的检索。在初检基础上,以空间段、星上技术为依据进行复检并深入分析,指出该领域未来发展方向。为我国未来全球导航卫星系统信号体制的设计提出知识产权规避措施和发展建议。     

导航通信探测一体化信号设计探究

随着现代社会从信息化时代向智能化时代发展,导航通信探测信号的数量急剧增长,指标要求也日益提高,在有限的频谱资源、设备重量、体积与功耗约束下,人们对资源共享多功能一体化信号的需求愈发迫切. 如何通过灵活的信号设计实现资源高效利用和功能动态调整,是该领域当前亟待解决的难题. 本文首先提出了基于“积木单元”思想的信号设计框架,将信号表征为信号矢量和波形基函数的形式,选择基函数的系数组合重构信号矢量,就可以等价地表示对应的信号设计,从而将波形域的信号优化设计转换为信号空间的矢量优化问题. 进一步,分析了传统的信号评估方法,在所提的一体化信号设计框架下推导了导航、通信、探测信号度量准则. 最后,提出了一体化信号度量准则,为信号设计提供了可解释、可量化的优化目标,并讨论了一体化信号设计需要考虑的部分约束,包括能量约束、电磁频谱约束、峰均比等.      

北斗三号导航定位技术体制与服务性能

介绍了北斗三号系统的星座设计、服务类型、导航信号体制、时空基准以及轨道确定与时间同步机制等技术体制,分析提出了评估北斗三号导航定位服务性能的指标体系,指标涵盖时空基准、空间信号质量、空间信号精度和服务性能4个方面,综合利用全球数据资源对北斗三号基本系统的导航定位服务性能进行了评估。结果显示,各信号分量有效功率比偏差优于0.25dB,S曲线过零点偏差(SCB)优于0.3ns,满足设计要求;北斗三号基本系统当前全球位置精度因子(PDOP)可用性优于85.0%,空间信号测距误差0.48m(RMS),空间信号连续性99.99%,空间信号可用性99.78%,UTC偏差误差优于19.1ns(95%),均满足系统服务性能规范承诺的指标。相对于北斗二号而言,北斗三号在覆盖能力、空间信号精度、空间信号可用性、空间信号连续性等方面均有显著提升。     

GPS软件接收机弱信号捕获系统设计

通过所建立的GPS接收信号模型,从消除互相关干扰的角度出发,设计了GPS弱信号捕获系统。并通过仿真测试出相关的系统参数及系统对捕获灵敏度的改善程度。     

Galileo系统接收机测距性能分析

Galileo系统是欧盟提出并正在研制建设的全球卫星导航定位系统，本文从用户使用角度出发，简要论述了Galileo系统频率计划和信号体制设计情况，详细分析了不同频点、不同信号体制下Galileo系统接收机测距性能。     

徕卡测量系统公司发布面向测量应用和参考站网络的GNSS新技术

2006年4月4日，瑞士徕卡测量系统股份有限公司发布了三种新型传感器，进一步丰富了GPS产品系列，其中包括适合于测量应用的Leica GX1230GG和Leica ATX1230 GG双星系统传感器，以及适合于参考站网络的GRX1200 GG Pro双星系统传感器。最新超高精度的GNSS（全球导航卫星系统）测量引擎，既支持GPS L2C信号，也支持GLONASS卫星。徕卡GNSS解决方案的用户将能接收到比单独GPS系统多达一倍的卫星信号，从而马上受益。此外，它还能够跟踪到各种未来的GNSS信号，例如GPSL5信号和伽利略卫星信号，保证用户的投资回报。     

卫星信号转发系统的研究

卫星信号转发系统是将卫星信号转发至被遮挡区域的设备,当前市售的卫星信号转发系统存在输出功率明显高于卫星落地信号的“过度转发”现象。提出了采用可变增益放大器、赋形转发天线和分路器相结合的方法实现较大区域的“真实转发”的途径,并给出了设计原则和图表,对“真实转发”要注意的用户接收天线角度的设置、转发系统的标校等主要问题进行了探讨。     

地铁移动测量系统时间基准传感器性能测试技术研究

在进行多传感器融合时,地铁移动测量系统无法使用GNSS信号作为统一时间基准。文中在分析高精度恒温晶振替代GNSS信号作为地铁移动测量系统时间基准可行性的基础上,设计一个地铁移动测量系统时间基准传感器性能测试平台。通过JDWZ25、DOCSC24两种高精度晶振性能测试结果表明：在只考虑温度影响的条件下,DOCSC24恒温晶振能够代替GNSS信号成为地铁移动测量系统的时间基准。     

面向服务的城市管网综合管理系统设计

针对市政部门对城市管网的数字化管理的多样化需求,设计实现一个面向服务的城市管网综合管理系统。搭建系统的基本架构,剖析系统的主要功能,解决包括Silverlight富客户端技术、ArcGIS Server服务发布和服务扩展(SOE)技术及服务权限控制技术等系统构建的关键技术,实现web端的管线地图浏览、管线空间分析、数据打包输出、在线制图等专业功能。该系统具有复用性强、易扩展与集成、安全性高和用户体验好等特点,为包括城市综合管网在内的web端的GIS系统的构建提供良好的解决思路。     

冲击型探地雷达回波信号的等效采样方法研究

提出了一种基于等效时间采样方法的冲击型探地雷达回波信号高速采样系统，设计实现了等效时间采样的关键电路，包括步进采样脉冲发生器、采样门电路。实验证明了使用该方法采样回波信号的有效性。     

机载海洋激光测深系统的自适应匹配滤波算法

机载海洋激光测深系统发射的激光脉冲经由大气、海气界面和海水的复杂信道传播,信号功率随海水深度的增加呈指数衰减,同时脉冲波形随深度增加发生严重的脉冲展宽与波形失真,此两类传输特性分别限制了最大测量深度与测深精度。为了在确保最大测量深度指标的前提下改进机载海洋激光测深系统的测深精度,首先结合实测水质数据与蒙特卡罗仿真方法,研究不同深度下的回波信号特性,揭示激光信号的传输特性,建立新的激光测深系统参数设计方法,可满足国际上现有机载海洋激光测深系统的指标;然后在系统参数确定的条件下,对不同深度回波信号的波形失真进行仿真,设计了自适应匹配滤波算法以提高测深精度。仿真结果表明,所设计的系统参数及自适应匹配滤波算法可以实现机载测绘性能为白天测深深度50 m、测深精度166 mm,夜晚测深深度70 m、测深精度172 mm。