一种用于反无人机设备的三频段功率放大器

在现有双频匹配理论的基础上,设计了一种可同时工作在1.5/2.4/5.8 GHz三个频段的射频功率放大器。为满足对抗无人机的实际应用需求,首先匹配2.4 GHz和5.8 GHz两个频率,然后匹配1.5 GHz,并设计相应的三频段输入输出匹配网络,完成了三频段功率放大器整体电路的设计。ADS仿真结果表明,当输入功率为28 dBm时,在三个频段设计的射频功率放大器的输出功率分别为39.88 dBm、40.94 dBm和39.25 dBm,效率分别达到了46.52%、60.54%和39.40%。该功率放大器可应用在基于信号抑制或信号欺骗的反制无人机设备中,提升放大器效率与设备集成度。

Galileo三频非组合PPP相位小数偏差估计与模糊度解算

欧洲的Galileo目前已经有28颗在轨可用卫星,具备全球精密定位能力,并且所有卫星均能够播发多频信号,多频信号融合有望进一步改善精密单点定位(precise point positioning,PPP)模糊度固定解性能.本文研究了Galileo三频非组合PPP相位小数偏差(fractional cycle bias,FCB)估计与模糊度解算(ambiguity resolution,AR)方法,并将其结果同双频非组合PPP模糊度固定解与浮点解结果进行了对比分析.结果表明:利用155个全球分布的地面跟踪站数据进行FCB估计,单个频率上的FCB估值序列标准差(standard deviation,STD)优于0.04周;双频PPP浮点解在E、N、U方向收敛时间分别为32.0 min、10.0 min、43.5 min,双频PPP固定解收敛时间分别减少到30.5 min、8.5 min、32.0 min,三频PPP固定解收敛时间分别进一步缩短到16.5 min、8.0 min、32.0 min.

强电离层环境下的北斗三频周跳探测与修复

针对强电离层环境下,周跳探测受电离层延迟和伪距多路径的影响容易造成误探的问题,提出了一种适应强电离层环境的周跳探测与修复方法,并选取了合适的伪距相位组合探测阈值。本文选用三频GFIF相位组合、MW组合以及电离层改正的无几何伪距相位组合进行周跳探测,在周跳修复阶段采用电离层改正的伪距相位组合和2个MW组合,解决了联立方程病态问题。通过采用磁暴发生当天的JFNG与XMIS测站观测数据,并在数据中加入2周内小周跳和随机周跳进行实验,结果表明,该方法在强电离层环境下能准确地实现周跳的探测和修复。

基于北斗导航系统的三频载波相位高精度时间长距离传递方法研究

全球导航卫星系统(GNSS)是高精度时间长距离传递技术重要应用手段。针对高精度时间长距离传递受限于全球定位系统(GPS)载波信号组合的问题,该文提出一种基于北斗导航系统(BDS)的三频载波相位高精度时间长距离传递方法。分别对BDS不同载波信号B1、B2、B3进行两两组合,通过二次叠加无电离层,消弱各种全链路误差影响,验证了B12和B13组合时间传递精度最低,B13和B23组合时间传递精度最高,3种组合的时间传递均方根(RMS)误差差异不超过0.03 ns。与国际精密钟差产品比较,结果表明在2600 km的时间链上,基于BDS的三频载波相位的时间传递均方根误差小于0.244 ns,基于BDS的三频载波相位长距离时间传递可以实现亚纳秒级,可为全球导航卫星系统应用提供技术支撑。

分步北斗三频部分模糊度解算方法

针对动态环境下半周模糊度导致全集模糊度难以固定的问题,提出了一种分步北斗三频部分模糊度解算方法。该方法首先基于半周模糊度特性,设计了一种连续观测历元部分模糊度解算(COE-PAR)方法,初步筛选出质量较优的模糊度子集,减少了后续部分模糊度解算的计算量。进一步设计了一种逐级部分模糊度解算(CPAR)方法,通过多种基于观测质量的模糊度筛选方法对超宽巷、宽巷和窄巷模糊度进行逐级部分固定,获得了不含半周模糊度的部分模糊度固定解。最后通过动态车载实验验证了方法的有效性。实验结果表明,分步北斗三频部分模糊度解算方法可有效提高动对动相对定位的模糊度固定率。城市动态环境下,与传统全集模糊度解算方法相比,Ratio检验后的模糊度固定率从91%提高至100%,相对定位误差降低了18%~79%;同时,COE-PAR方法减少了CPAR方法中模糊度剔除时最小二乘模糊度降相关平差(LAMBDA)算法约55%的执行次数。

中波广播三频共塔天调网络的设计与实现

本文针对广播电视无线发射台站技术建设工程中的中波天馈线系统,特别是对于三频共塔工程的设计、安装与调试进行了详细的描述。结合工程实践,本文在多频率和多种功率复杂环境下提出了中波广播三频共塔天调网络的设计关键,并总结了安装与调试经验,特别针对小功率设备抑制同台大功率设备的处理方法进行了探讨,供同行借鉴。

多耦合折叠空气介质三频微带天线设计

针对传统微带天线体积较大、损耗高的问题,设计了一款工作于UHF频段的天线。文章首先设计了一款单频线极化天线,其次,在此基础上设计了双频圆极化天线以及三频圆极化天线。在该设计过程中,空气介质微带天线的结构有效地降低了损耗,同时采用弯折的方式实现了天线的小型化,剖面为0.046λ0;馈电方式采用L形耦合馈电,进一步增加了天线带宽,同时利用多条耦合支路的方式实现双频、三频特性;由于采用四馈法实现圆极化,天线实现了良好的圆极化性能。天线尺寸为208mm×208mm×48mm,三频天线的中心频点分别为306MHz,351MHz,397MHz,增益分别为6.7dB,6.12dB,4dB,天线均为铜金属,天线制作成本较低。

基于自适应阈值的北斗三频周跳探测与修复方法

针对单频多普勒积分法中周跳检测量噪声大,且动态环境下固定阈值不能反映实际周跳检测量噪声的问题,设计了北斗三频多普勒积分组合法,基于滑动窗口和高度角信息构建了自适应阈值模型;联合无几何相位法对北斗三频数据进行周跳探测,以解决三频多普勒积分组合法存在不敏感周跳的问题;采用空间搜索法对周跳组合进行解算,并遵循最小1-范数原则,对北斗三频周跳进行检验修复。实验结果表明:在动态环境下,自适应阈值降低了中、低仰角卫星的周跳误探次数,该方法可探测出包括1周在内的所有周跳组合并正确修复。

Galileo三频精密单点定位精度分析

基于IGS多个跟踪站多天数据,采用三频无电离层两两组合模型,对比分析了等权、高度角、信噪比3种定权方式下Galileo系统E1E5aE5b、E1E5E5b、E1E6E5b静态与动态精密单点定位精度。实验结果表明,播发E1、E5、E5a、E5b、E6信号的Galileo卫星数与空间几何分布均较优,静态精密单点定位精度均在cm级,而动态精密单点定位E1E5aE5b、E1E5E5b水平精度在cm级,高程精度在dm级。静态精密单点定位高度角定权方式下定位精度最优,E1E5aE5b三频组合定位精度最优。动态精密单点定位高度角定权方式下定位精度最优,等权定权方式下E1E5aE5b定位精度最优,其余两种定位方式下E1E5E5b定位精度最优。

基于并联加载技术的中波三频共塔天调网络性能优化问题

对于中波三频共塔而言,天调网络在603 kHz频点处的Q值会显著上升,进而引起网络带宽极速降低,直接影响网络运行的安全性。深入研究了中波三频共塔的技术特点和天调网络的运行机理,利用并联加载技术改造铁塔,通过提高发射天线输入阻抗降低603 kHz工作频点处的Q值,可有效提升天调网络运行的安全性和可靠性。

利用三频外差方法获取小型工业零件三维面型信息

随着以智能制造为主导的工业4.0时代到来,“机器视觉”可取代人工帮助企业有效提高生产效率和降低生产成本,在智能制造中占据核心地位。为了更好地培养新时代智能制造人才,在教学过程中需有机结合“机器视觉”理论知识与其现实中的实用价值。本文采用基于三频外差原理的光学三维测量方法实现了对某小型工业零件三维面型信息获取。将三种不同频率的条纹图案依次投影到被测物体表面,利用相移和三频外差相位展开算法可以从相机采集到的经被测物高度调制后的变形条纹图中得到包含被测物体面型信息的展开相位,对测量系统进行标定,得到相位与真实高度间的映射关系,在此基础上进一步获取被测物的真实三维面型信息。此外,通过投影白色图片到被测物并对相机采集到的图片进行阈值分割的方式对重建出的被测物三维面型中的阴影区域实现了定位,从而去除了重建结果中的无用阴影区域面型信息。

北斗双频/三频静态精密单点定位性能比较与分析

针对目前仅北斗全星座提供三频观测数据,而不同线性组合模型影响精密单点定位(PPP)精度和收敛速度的问题,本文着重推导了北斗三频无电离层最优组合精密单点定位数学模型,以此为基础,采用大量实测数据进行北斗双频、三频静态PPP实验。结果表明,相比于北斗双频静态PPP,北斗三频静态PPP在收敛速度和定位精度上有所提高,绝对定位精度可达2~3cm,与GPS双频精密单点定位水平相当。

基于TCCAR的北斗三频相对定位

在三频载波相位观测值组合理论基础上,提出一种三频组合模糊度固定方法(TCCAR),并实现了北斗三频数据的快速相对定位。TCCAR方法采用三组弱电离层超宽巷组合,可以快速解算整周模糊度,同时避免周跳问题。实测数据表明,TCCAR法的解算速度比LAMBDA搜索算法提高44.91%,同时对15.26 m的基线实现了mm级的相对定位。

BDS三频与双频模糊度解算性能分析

全球导航卫星系统(GNSS)已进入多频多系统时代。针对两条短基线,对比分析BDS三频与BDS/GPS三频对于BDS双频与BDS/GPS双频在模糊度固定率、成功率及定位精度等方面的改善情况。结果表明,BDS三频与BDS/GPS三频可有效提高BDS双频与BDS/GPS双频的固定率和成功率,但BDS三频与BDS/GPS三频对于BDS双频与BDS/GPS双频的定位精度基本上没有改善。

三频差分GNSS/INS紧组合模型

北斗卫星导航系统已经提供三频信号的位置服务。针对目前尚无关于北斗三频信号的GNSS/INS紧组合研究的现状,将三频模糊度解算算法与紧组合结合,构建了三频差分GNSS/INS紧组合模型。给出了新模型的观测方程和模糊度解算方法,分析了新模型的优点。进行了车载组合导航实验对比新模型与经典模型,结果表明:新模型的解算时间消耗远少于经典模型,在9颗可视卫星时,新模型的总解算时间仅为经典模型的55.53%;卫星数的增加对新模型解算时间的影响不显著;新模型能够获得和经典模型相当的精度,位置差别均方根在毫米级,速度差别均方根在厘米级,姿态差别均方根在0.01°级别。新模型利用了三频模糊度解算速度快的优点,又有效地削弱了其不稳定性对定位结果的影响,为基于三频信号的GNSS/INS紧组合做了前沿性研究。

北斗三频约束在多模数据基线解算质量中的应用

针对多模系统基线解算时波长较长、解算过程相对较为复杂的问题,本文提出以北斗三频约束为基础的多模系统基线解算方式。该方式首先对中长基线对无电离层的模糊度进行计算,而后在求出的组合模糊度中分离基础模糊度。通过将北斗三频的基础模糊度代入GPS进行基线解算,求得GPS对应的模糊度,并将求解结果代入观测值方程。改进办法使基线解算在更短的历元内解算完成,同时保证解算质量。经过验证,该方法在保证足够精确度的同时,能够大幅缩短基线解算时间,提高解算质量。

基于5G通信的三频F类功率放大器设计研究

5G通信具备多标准、多频段的基本特点,通信功率、效率是影响5G通信效果的关键。随着5G技术的普及,功率放大器的应用越来越广泛,如何保障5G高效通信传输是核心。在此背景下,本文设计一款应用于5G通信的三频功率放大器,放大器以F类工作方式运行,用于解决射频信号功率不足的问题,扩大5G信号的覆盖范围、传输质量,起到放大功率的作用。研究重点围绕F类功率放大器的基本原理,设计应用三频谐波控制网络,简化匹配结构。完成三频F类功率放大器设计后设置三个频段测试公路放大器漏级效率,识别饱和输出功率,测定功率放大器对于5G通信的增益效果。结果表明,本文设计的三频F类功率放大器具备射频信号功率扩大功能,对提高5G通信质量和效率有重要作用。

应用于5G通信的三频F类功率放大器设计

为满足5G通信技术的多标准和多频段需求,针对如何提高多频段效率的问题,提出了一种三次谐波控制的三频功率放大器设计方法。首先基于F类功率放大器的原理设计了三频谐波控制网络,用于提高三频功率放大器效率;然后又给出了一种三频基波匹配方法,用来实现任意三频的基波匹配并简化输出匹配结构;最后设计了一款高效率的三频F类功率放大器并进行测试,测试结果表明该功率放大器在1.8、2.6和3.4 GHz的漏级效率分别为74.2%、73.8%和69.0%,饱和输出功率均在40 dBm左右,增益也可达到14.5 dB。

北斗三频无几何、消电离层组合周跳探测方法研究

根据多频组合理论,构造基于北斗三频数据的无几何、消电离层组合,结合双频MW组合法和电离层残差法,对北斗实测三频数据进行周跳探测。实验表明,上述3种组合的结合使用能探测出所有大小的周跳,并具有较好的修复效果。

北斗三频宽巷组合网络RTK单历元定位方法

利用三频超宽巷/宽巷模糊度波长较长从而易于固定的优势,提出了一种基于北斗三频宽巷组合的网络RTK单历元定位方法.数据处理中心利用基准站实时生成并播发包含双差对流层和电离层延迟改正信息的虚拟观测值;用户站利用载波、伪距组合及分步解算的TCAR 方法基于单个卫星对、单历元可靠固定两个超宽巷或宽巷模糊度.最后利用已固定模糊度且噪声最小的宽巷观测值和内插得到的大气延迟改正进行实时动态定位解算.试验结果表明,对于本文提出的网络RTK单历元定位方法,用户站宽巷模糊度单历元解算准确率高于99.9%,统计的定位中误差平面为3-4cm,高程方向约为5cm.