卫星导航系统中的BOC调制和接收技术分析

BOC调制是一种新的调制方式,能够实现频谱分离并能够充分利用整个频带,比传统的BPSK调制拥有更好的自相关特性,以至于能够改善定位精度。由于BOC调制信号在载波频率点处有较低的功率谱密度,因而,在未来的卫星导航系统中使用BOC调制信号将能够减少信号间的干扰。本文详细地分析了BOC调制信号的特点,通过对功率谱密度函数、自相关函数、Gabor带宽和码跟踪精度等参数的分析和仿真,验证了BOC调制信号在相关特性、抗干扰能力和码跟踪精度方面的优越性。并针对BOC调制信号自相关峰的多峰带来的跟踪不确定性会使捕获复杂度增加和带来跟踪误差的问题,本文介绍了几种BOC调制信号的接收技术,可为我国自主研发的导航系统的信号体制设计和系统优化提供技术支撑。

GPS载波相位的周跳检测与修复分析

本文首先分析了宽巷载波与窄巷伪距法和电离层残差法检测和修复周跳的原理,结合宽巷载波与窄巷伪距法能够检测和修复较大的周跳,但无法检测同时发生在载波L1、L2上相同数量的周跳,而电离层残差法仅能检测出小周跳的特点,提出了将宽巷载波与窄巷伪距法和电离层残差法相结合的复合检测方法。首先由宽巷载波与窄巷伪距法检测和修复周跳,然后再由电离层残差法进行周跳检测和修复。仿真结果表明该复合方法能够有效地检测和修复GPS载波相位的周跳。

基于比例公平选择的中继通信策略

针对机会协作通信中各个中继具有不同的选择概率,选择的不公平性导致网络寿命变短的问题,提出了一种比例公平的中继选择方法。该方法以改善系统的平均公平性和延长网络寿命为目标,选择瞬时信噪比和平均信噪比比值最大的中继作为协作中继,在满足系统服务质量要求的条件下,让那些具有低平均值同时具有较高瞬时信道条件的中继尽可能地帮助源节点转发信息。仿真结果表明,该方法与传统的机会中继选择方法相比,其中断性能虽约有下降,但改善了系统的平均公平性和网络寿命。

具有强鲁棒性的滑模变结构控制

针对一类高阶不确定非线性系统,基于指数型快速终端滑模的良好特性,提出了一种新的滑模变结构控制.系统状态变量能以较快的收敛速度在有限时间内到达各级滑模面的邻域,并最终收敛到平衡点附近很小的区域.使用李亚普诺夫稳定性理论证明了系统的渐近稳定性,并推导出各级邻域和系统不确定环节的数学关系.Matlab仿真验证了系统的强鲁棒性.

一种改进中心差分卡尔曼滤波方法

针对中心差分卡尔曼滤波(CDKF)跟踪时估计精度较低这一不足,提出了一种基于迭代测量更新的中心差分卡尔曼滤波(ICDKF)方法。本文将迭代滤波理论引入到中心差分卡尔曼滤波算法中,重复利用观测信息,采用经典的非线性非高斯模型进行仿真实验,给出了该算法与扩展卡尔曼滤波(EKF)、中心差分卡尔曼滤波(CDKF)的仿真结果,并分析了其跟踪性能和均方根误差。实验结果表明,迭代中心差分卡尔曼滤波(ICDKF)算法不仅具有无需计算Jacobian矩阵的优点,而且具有更高的估计精度。

基于高增益观测器的非线性系统自适应模糊滑模控制

针对一类有界的不确定非线性系统,基于高增益观测器并结合自适应模糊逻辑系统和滑模控制,提出了一种基于高增益观测器的自适应模糊滑模控制方案。该方案不需要系统状态可测的条件,而是通过设计高增益观测器来估计系统的状态并能保证观测误差一致最终有界。基于李亚普诺夫函数方法,给出了自适应模糊滑模控制律以及在线调节的参数自适应律。所提出的控制方案不但能使闭环系统稳定,而且保证了跟踪误差的一致最终有界性。仿真结果进一步验证了该控制方案的实用性和有效性。

基于DVI接口的图像处理系统

运用Ti的高性能DSP TMS320VC5509设计了一种便携的图像处理系统,讨论了设计的硬件组成,分析讨论了软件的算法并运用软件进行了仿真,证明了该系统能够实现图像的增强功能。

GLONASS载波相位整周模糊度分析

由于GLONASS系统信号频率的差异,在载波测量数据处理中不能采用与GPS载波相位测量数据相同的方法,GLONASS整周模糊度的解算便成了一个难点问题。本文对GLONASS载波相位测量整周模糊度解算的基本思路和方法进行了介绍。

Nakagami-m衰落信道中的机会中继策略

针对单中继与等功率全中继策略在Nakagami-m衰落信道中通信中断率较高的问题,提出了在m为任意值的Nakagami-m衰落信道中能够明显降低通信中断率的基于放大转发协议的机会中继策略.该中继策略的最优中继选择过程无需知道全部的信道信息,仅依据源与目的地发出的标志信息来实现,从而简化了系统设计.所提策略以降低通信中断率为目标,采用近似理想功率分配原则进行信息传输,能适用较普遍的信道条件,其通信中断率的精确值还可通过计算得到,因此它不仅能改善系统的性能,还具备较好的实用性.理论分析及仿真结果表明,在Nakagami-m衰落信道中,当衰落系数m为4,通信中断率为10-2时,与等功率全中继和单中继策略相比,机会中继策略能获得约9 dB的信噪比增益.

用于高精度实时动态定位的整周模糊度解算

本文主要针对RTK技术中最关键的问题——整周模糊度解算进行了深入分析和详细讨论,并以此为基础,实现了一种具有较强实用性的高精度实时动态定位算法。实验结果表明,该算法对GPS和GLONASS数据均可实现毫米级的精确定位。

基于模糊滑模的有限时间混沌同步实现

提出了混沌同步有限时间实现问题.应用全程滑模控制技术,选择指数型终端滑模趋近律来设计滑模控制器,以实现一类混沌系统的状态同步.该设计方案针对混沌系统的参数不确定性和外界扰动,引入模糊基函数网络,在线估计不确定性和外部扰动的界值.同时该方案消除了滑模控制的到达阶段,状态始终保持在滑模面上,并能在有限时间内趋近于原点.最后以Duffing系统为例研究验证同步策略的可行性和有效性.