放牧对山地草甸土壤细菌特征的影响

研究不同放牧强度对山地草甸土壤细菌群落组成和结构特征的影响,以新疆天山北坡中段中高山带的昌吉市阿什里乡阿什里村的夏季牧场为对象,设置重度放牧和轻度放牧两个放牧强度,无放牧区(作为对照),分析不同放牧强度下土壤理化性质及土壤细菌群落结构和组成。结果显示:轻度放牧显著提高土壤中的全磷和速效钾含量(P<0.05);不同放牧强度下土壤细菌群落丰富度和多样性无显著性差异;重度放牧下放线菌门(Actinobacteriota)和嗜热油菌纲(Thermoleophilia)相对丰度显著降低(P<0.05),而厚壁菌门(Firmicutes)和芽孢杆菌纲(Bacilli)显著升高(P<0.05);通过RAD分析可以得出主要影响土壤细菌群落结构的因子是全磷、全钾、速效钾和有机质。

深空组阵Eigen算法及其低信噪比合成性能分析

根据深空组阵信号模型,分析了Eigen最优合成采用的两种准则即最大输出功率和最大信噪比准则。为了快速计算最优权值,给出了两种迭代算法即PM和PMFM算法,同时为了改善微弱信号合成效果,在PMFM算法中引入记忆因子,提出一种可以自适应跟踪信号相位变化的自适应Eigen算法。仿真分析了基于最大输出功率准则的Eigen合成算法和自适应Eigen算法对低信噪比组阵接收信号的合成性能,仿真结果表明自适应Eigen算法不但具有良好的合成效果和自适应特性而且运算量小,具有重要的工程应用价值。

深空大规模天线阵布局优化方法研究

由大量廉价的小型反射面天线组成阵列对航天器进行跟踪通信是未来深空测控网发展的一条新思路。提出一种改进的遗传算法对大规模小天线阵列地理布局进行优化,提高天线阵列的测控性能。首先分析了布局优化的约束条件,然后以最小化旁瓣电平为目标,建立了优化模型。分析了Kogan梯度算法和常规遗传算法的局限性,最后给出了改进遗传算法的优化流程。仿真结果表明,改进的遗传算法不但具有高的优化效率,还可应用于阵列布局的多目标优化。

软件无线电系统中NCO的设计与实现

介绍了软件无线电系统中基于F PGA的数控振荡器(N CO)的实现方法,详细讨论了查找表和CORDIC算法的原理。通过软件仿真和测试,所设计的数控振荡器可以根据系统输出精度和硬件资源的不同,通过选择不同算法和参数来满足系统设计的要求。

分布式航天器间距离测量信号处理机的设计

根据分布式航天器小型化要求，采用大容量可编程门阵列（field programmable gate array，FPGA）和数字信号处理器（DSP）设计了一种分布式航天器间距离测量信号处理机，处理机可以对航天器间的相对距离进行高精度测量，实现航天器自主距离解算；根据距离测量对处理机的设计要求，从硬件结构和软件模块设计上讨论了处理机的设计思想和方法；最后在处理机上进行了航天器间相对距离测量模拟试验，证明了处理机的宽带信号处理能力。

基于FPGA协处理的航天测控设备软件化研究

介绍了一种基于多台分布式服务器结构的软件无线电测控系统,系统采用可编程门阵列（field programmable gate array,FPGA）对前端中频信号进行协处理,采用对FPGA远程动态配置,使得系统具有高度软件化的结构,采用PCI-E总线进行数据采集和网络实时数据交换,提高数据传输效率;分析了软件化测控的特点,并对FPGA协处理采用的相关技术进行了详细讨论;最后对系统进行了构建,并从处理实时性方面分析了系统的可行性。

基于DSP BUILDER的数字下变频器设计

介绍利用DSP BU ILDER设计基于FPGA的数字下变频器的方法,研究使用专用乘法器的NCO设计、半波带滤波器多相抽取处理结构和FIR滤波器的分布式算法,同时给出实际应用的设计方案和仿真分析结果。

分布式航天器相对位置测量平台设计

分布式航天器间相对位置的实时高精度测量是分布式航天器实现空间队形保持的关键技术之一。为了对相对位置测量方法进行研究、分析和论证,建立了分布式航天器相对位置测量地面实验平台。介绍了分布式航天器相对位置测量和解算的基本原理;论述了仿真平台的组成和功能;基于仿真平台对相对位置测量精度进行了仿真试验,试验结果显示该平台具有良好的性能指标;最后介绍了相对位置解算仿真评估软件的设计方法。

基于加窗PMF-FFT的扩频信号捕获算法研究

介绍了基于FFT的伪码捕获算法,分析了部分匹配滤波(partial matched filter,PMF)积分时间长度的选择依据。提出一种加窗PMF-FFT的伪码捕获改进算法,该算法在PMF过程中采用汉宁窗对数据加权后进行积分,然后做FFT谱分析。详细分析了改进算法的性能。理论分析和仿真结果表明,与原有的算法相比,改进算法在相同FFT峰值衰减时,能够有效增大PMF的积分时间长度,减少FFT运算量,而在相同PMF积分时间长度时,能够有效降低FFT输出的峰值衰减,减小频谱泄漏,从而提高捕获性能。

FX型相关处理方案及野值剔除算法

分析了甚长基线干涉测量等干涉测量技术中FX型相关处理方案存在的问题,提出了一种新的FX相关处理方案。该方案经过两次整数比特时延补偿将两站接收信号相对时延缩小到1bit内,从而避免了相位卷绕现象的出现,同时省去了原方案中的小数比特时延补偿,接着对新方案的计算量和相关长度做了深入的分析;改进了一种野值剔除算法,使剔除过程不受相位随频率变化趋势的影响。蒙特卡洛仿真和"嫦娥二号"实测数据处理结果验证了改进的准确性和有效性。

天线下行组阵技术及其试验验证研究

天线下行组阵是提高深空测控能力的有效方法之一,已经在国外深空测控中开始应用。研究了天线下行组阵的几项关键技术,包括天线阵的布局和优化、天线阵的相位同步、天线阵的合成算法等,并构建了天线阵的试验验证系统,并利用嫦娥二号卫星进行了S频段的下行组阵试验验证,验证了工程的可实现性。

天线组阵信号Sumple与Simple算法的仿真研究

提高深空微弱信号接收信噪比的一种有效方法，就是采用天线组阵技术。首先介绍了深空探测中天线组阵的概念及其作用；其次分析了在组阵信号处理中2种相关算法：Simple与Sumple算法；最后通过Matlab仿真，得出在相同天线个数及相关平均时间条件下，Sumple算法具有更优的特性，且更适合硬件实现这一结论。

山地草甸草地植物与昆虫多样性对放牧强度的响应

以天山北坡中段山地草甸草地作为研究区域,设置对照区、轻度放牧区和重度放牧区3个不同放牧强度,通过野外植被和昆虫取样方法分析不同放牧强度下植物群落特征、植物多样性指数、昆虫群落特征及昆虫多样性指数,从而探讨山地草甸草地植物与昆虫多样性对放牧的响应。结果表明:随着放牧强度的增加,植物群落高度、盖度和密度均呈现出先增加后下降趋势而植物地上生物量呈现出逐渐下降趋势。植物Shannon-Wiener指数、Margalef指数和Simpson指数均呈现出下降趋势,在对照区出现最高值(P<0.05)。昆虫种群总密度在6、7、8月随放牧强度增加呈现出先增加后下降趋势,表现为轻度放牧区>对照区>重度放牧区;在6月轻度放牧条件下出现最高峰值。草地昆虫Shannon-Wiener指数6、7、8月呈现出先增加后下降变化趋势,表现为轻度放牧区>对照区>重度放牧区。植物群落特征与昆虫群落特征的相关性分析表明,植物盖度、密度与昆虫总数量呈极显著正相关(P<0.01),植物密度与昆虫Shannon-Wiener指数呈极显著负相关(P<0.01)。植物地上生物量与昆虫总数量呈显著正相关(P<0.05)、与昆虫Simpson指数呈极显著正相关(P<0.01)、与昆虫Pielou指数呈显著负相关(P<0.05)。综上所述,轻度放牧会明显增加草地昆虫种群密度和昆虫多样性。

应用于深空阵列信号处理的可变步长Sumple算法研究

通过对NASA现用的Sumple算法进行分析，得出了权值递归的规律，然后借鉴自适应变步长LMS算法的原理对其进行了改进，并用Matlab7．0对原算法和改进后算法进行了仿真与比对。经过仿真分析得出：在同等条件下，改进的Sumple算法比原Sumple算法收敛更快，且抗噪声能力更强。

放牧对天山北坡中段山地草甸草地昆虫群落的影响

放牧强度的调整是草原保护利用相互协调的重要手段之一,其变化对草地生物多样性群落结构方面有着重要的驱动作用。昆虫是草地生态系统重要组成部分之一,对生态系统的物质循环和稳定性有着十分重要的意义。本研究以天山北坡中段山地草甸草地作为研究区域,设置禁牧(CK)、轻度放牧和重度放牧3个放牧强度,分别以捕虫网扫网和马氏网采集法对昆虫群落结构和多样性进行调查,探讨山地草甸草地昆虫群落多样性对放牧强度的响应。共采集到18146只昆虫,隶属8目45科,其中优势科为秆蝇科、寄蝇科和蝇科,分别占总个体数的18.77%、12.20%和16.37%。从山地草甸草地昆虫群落功能团科级水平来看,科级数量顺序依次为植食性昆虫(44.93%)、捕食性昆虫(28.66%)、寄生性昆虫(15.85%)、杂食性昆虫(7.26%)和腐生性昆虫(3.29%)。与CK相比,轻度放牧条件下的昆虫总数量增加同时植食性昆虫和捕食性昆虫数量均显著增加(P<0.05)。在重度放牧条件下,昆虫总数量降低同时植食性和捕食性昆虫数量均显著降低(P<0.05)。然而,重度放牧条件下的杂食性昆虫数量多于轻度放牧条件,但与CK相比无显著差异(P>0.05)。随放牧强度增加,植食性、捕食性、寄生性和杂食性昆虫的Shannon-Wiener指数均先增加后下降,而在重度放牧条件下腐蚀性昆虫的Shannon-Wiener指数最高。植食性、捕食性和寄生性昆虫的Simpson指数在3种放牧条件下均先增加后下降,且轻度放牧条件下最高。植食性昆虫、捕食性昆虫和杂食性昆虫不同放牧条件下Peilou指数均无显著差异,腐生性昆虫的Peilou指数呈先下降后增加趋势,表现为CK>HG>LG。冗余分析结果表明,昆虫群落多样性与植物密度、植物Margalef、Shannon-wiener和Simpson指数显著相关。综上,在禁牧和放牧条件下,昆虫群落结构群落数量和多样性下降趋势,轻度放牧促进昆虫群落及其功能群多样性的提高。

基于PCI核的链式DMA的设计

脉冲雷达记录系统的采样速率要求不低于200 MHz,连续记录的数据容量达到几十至几百GB。为了保证如此高速的数据流持续存入磁盘,且不丢失任何数据,必须解决PCI接口设计这一个关键问题。本文研究了一种基于ALTERA公司开发的PCI核PCI_mt64的链式DMA的设计方法。这种方式的DMA能够申请更大容量的内存,其传输效率更高,使得脉冲雷达记录系统的PCI总线能够持续高速地传输大量数据。

深空组阵算法合成性能对比分析研究

特征值（Eigen）算法和Sumple算法是2种可应用于深空天线组阵的信号合成算法。首先讨论了深空组阵合成的原理和算法评价准则;然后分析了基于Eigen的快速迭代算法PMFM（proposed matrix free method）,并基于PMFM提出一种快速迭代方法——C-PMFM算法,利用C-PMFM单次迭代原理,探讨了Sumple算法与Eigen算法的关系;最后详细仿真并比较了2种算法的合成性能。仿真结果表明：Sumple算法具有极快的收敛速度,适用于长积分时间条件下的组阵合成;C-PMFM 5次迭代算法虽所需的计算量更大,但具有比Sumple算法更优越的低信噪比合成性能。

基于CEI系统的低轨非合作卫星测定轨技术验证

低轨非合作空间目标的测定轨对于地面重要目标或区域的空间态势感知、安全防卫具有十分重要的作用。地基无线电测量方式是对低轨非合作目标最有效的监测手段之一,但其面临难快速跟踪、难精确测量、难精密定轨等问题,开展实际低轨非合作目标的实测验证试验,将对关键技术验证与性能评估具有重要意义。首先,介绍了基于连线干涉测量(CEI)系统对低轨非合作目标的跟踪试验情况;然后,采集与记录目标外测信号;接着,通过事后信号处理方式,获取了非合作卫星的干涉测量时延观测量、单向开环测速观测量。在有效信号带宽300kHz条件下,干涉测量时延精度为30ns,多普勒频率测量精度为50mHz;最后,通过单基线时延参与定轨验证,成功实现了对于低轨非合作目标从跟踪、测量到定轨的全链条、全系统验证。

利用梯度算法优化深空天线阵布局

深空天线组阵系统需要产生低旁瓣的瞬时合成波束,以便减少临近天体的干扰,增强接收灵敏度。研究了利用梯度算法进行深空天线阵地理空间布局优化,使得合成波束满足工程需求:首先以最小化旁瓣电平为目标,建立了布局优化的目标函数和优化模型;然后给出了梯度优化算法的数学描述,讨论了梯度算法的收敛性,并确定了一套有效的搜索策略;最后,通过数值仿真验证了算法的有效性,并给出了一个规模为100个×12 m深空天线阵的优化布局实例。

大气湍流对深空天线组阵相位影响分析

深空测控网采用大规模天线组阵系统比单个大天线具有一定优势,构建一个Ka频段的天线组阵系统无论对于星际测控通信还是天文观测都是一种经济、可持续扩展的技术方案。然而天线组阵系统工作于Ka频段时,由于天线间相位的快速起伏漂移将使得合成信噪比迅速恶化,尤其对于深空测控上行链路信号的相位监测和闭环控制带来巨大挑战,所以对天线间大气相位扰动测量和数值模拟非常必要。参考国外相关的干涉测量数据,首先分析了天线组阵大气相位扰动测量和统计分析方法;然后利用微波大气湍流模型,建立了天线组阵相位漂移抖动模型;对大气湍流引起的相位延迟扰动过程进行了仿真实现。利用模型产生的天线组阵相位抖动数值,可以测试和评估天线组阵信号合成处理系统的适用性。