测地型GNSS接收机检校数据采集参数设置探讨

随着科学技术的发展,GNSS接收机产品的测量性能得到了很大提升,但是GNSS接收机现行的检校规程、规范相对滞后,对应的高度截止角、采样间隔、观测时段等检校数据采集参数设置方法也未得到更新,影响了GNSS接收机检校的作业效率。本文对GNSS接收机检校数据采集中采用不同参数引起的检校精度变化进行分析,优化组合应用这些参数。通过试验表明,检校数据采集前高度截止角预设值应控制在15°~30°,采样间隔预设值应控制在1~5 s,观测时段预设值应控制在30~60 min。最后,以提高作业效率为目的,提出4种参数预设值组合方案,通过与现行规定参数预设值进行对比分析,推荐使用“高度截止角为15°、采样间隔为5 s、观测时段为45 min”的检校参数预设值组合,为相关规程、规范的修订提供参考。

周期电气信号测量中软件同步采样方法的研究

软件同步采样是周期电气信号微机测量中最常用的采样方式,但它采样的同步精度和时间间隔均匀程度都不够高,影响测量精度。通过对软件同步采样实现过程的分析,找出了影响采样同步和导致采样间隔不均匀的主要原因,并提出了三个相应的解决方法。方法一是在采样过程中动态调整采样时间间隔,使实际采样时刻最大限度地逼近理想均匀同步采样时刻;方法二是在采样后用线性插值方法修正采样值,使实际采样序列逼近理想的均匀同步采样序列;方法三是实时跟踪测量信号周期和校正采样周期。三种方法均具有计算量小,易于实现,实用有效的特点。对电功率和谐波测量的仿真分析结果,证实了所提方法对提高微机测量精度的有效性。

信号的取样方式对介质损耗角测量的影响

分析了非整周期采样时介质损耗角(介损角)测量容易导致较大误差的问题,指出了电压和电流信号的取样方式对介损角测量的准确性有很大影响。如果信号中仅存在基波且传感器采集所得电压和电流信号同相位时,则非整周期采样的频谱泄漏和栅栏效应给介损角计算导致的误差将完全抵消,理论上介损角测量不会因为非整周期采样导致误差。仿真表明,在实际取样时若选择合适的传感器,直接使用DFT算法,即使非整周期采样严重时误差仍然很小,误差绝对值的最大值小于4×10-5 rad(设定的介损角0.003 rad)计算误差随设备介损角的增加而增大,介损角增大到0.02 rad时,误差绝对值的最大值约为2×10-4 rad;计算误差与直流分量关系不显著,直流分量在基波分量的10%范围内变化时,误差绝对值的最大值约为4×10-5 rad;计算误差随3次谐波的增加而线性增大,3次谐波分量达到基波分量的20%时,如果使用阻容串联电路模拟电容型设备,误差绝对值的最大值约为7×10-5 rad;如果使用阻容并联等值电路则同样条件下误差约为5×10-5 rad。因此,使用电容型设备末屏串入电容的电流取样方式能有效减少非整周期采样给介损角测量带来的误差。

机车走行部故障在线诊断的特征分析方法研究

在讨论特征分析方法原理的基础上,针对机车走行部故障在线监测过程中存在的信号分析与处理问题,运用整周期等角度采样方法将时域振动信号转换为角域信号,采用FFT变换将角域信号变换为对应的特征频谱,通过谱估计、谱图分析得到机车走行部各零部件的故障特征谱值,再根据该特征谱值识别机车走行部各零部件的故障。然后,根据机车走行部故障诊断的实际需要,设计了一套基于特征分析方法的机车走行部故障在线诊断系统。实验结果表明,该方法能准确、可靠地识别机车走行部故障。

基于非均匀周期采样的傅里叶望远镜时域信号采集方法

为了在低信噪比条件下清晰重构深空暗弱目标,提出了一种基于非均匀周期采样(NUPS)的傅里叶望远镜(FT)时域信号采集方法。对提出的方法进行了模拟实验并与均匀采样方法重构的图像进行了对比。基于NUPS方法,用1 MHz和5 MHz的采样频率分别采集100个点,对两个序列信号分别进行快速傅里叶变换,并对关心频率信息进行平均;传统的均匀采样方法则分别用1 MHz和5 MHz的采样频率采集200个点,再进行解调平均。对比结果显示:当信噪比(SNR)为50时,本文重构图像与衍射极限图像的斯托里尔比(Strehl)相比原方法提升了0.03,SNR为20时,Strehl比为0.531 1,较均匀采样提高了0.223 3。实验结果表明:NUPS方法在低信噪比条件下成像质量较高,可降低对激光功率的要求,为FT工程系统的实施奠定了技术基础。

基于正交匹配追踪的周期非均匀采样研究

结合正交匹配追踪算法,提出了一种针对稀疏信号的周期非均匀采样与重构方法。根据周期非均匀采样的系统模型,基于联合子空间理论将采样与重构过程转换为矩阵向量运算;再借助正交匹配追踪算法确定采样数据矩阵中非零元素的位置,并分析了该算法在周期非均匀采样系统中的完整重构条件,通过插值器实现信号完整重构。最后,以多带正弦信号为例验证了可完整重构概率,系统实验证明:对于稀疏信号的采样与重构,该方法满足完整重构条件。

基于周期判别的反辐射无人机抗同步闪烁诱偏方法

为了研究反辐射无人机攻击同步闪烁诱偏系统的有效技术方法,分析了诱饵系统的闪烁诱偏机理,建立了导引头测向偏差角模型,在无人机飞行条件下对导引头测向偏差角数据进行仿真。分析发现,无人机在搜索阶段可以测定诱饵系统的闪烁周期,飞控系统在末制导阶段按照闪烁周期间隔采样测角数据,可以锁定某部诱饵实施摧毁。

周期非均匀采样多带信号时最优参数的确定方法

以采样完全重构为基础,提出了一种周期非均匀采样多带信号时的采样阶数、单通道采样周期等参数最优值的确定方法;同时以此方法的构建思想作为指导,推导出了采样阶数固定时最优单通道采样周期以及单通道采样周期固定时最优采样阶数等确定方法.最后,通过实例验证了通过该方法确定参数可保证周期非均匀采样多带信号时的采样频率降到最低.

基于Kalman基频跟踪的介损角测量算法

为减小采用快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)进行介损角测量时,由非同步采样引起的频谱泄漏和栅栏效应对测量结果造成的影响,提出了一种基于卡尔曼基频跟踪的改进FFT介损角测量算法。利用扩展卡尔曼滤波器(extended Kalman filter,EKF)对电网信号进行实时基频跟踪,控制下位机实现基频信号的整周期采样,之后采用加窗FFT算法计算信号的实时相位差,得到介损角测量值。采用EKF基频跟踪整周期采样算法,可以从硬件上实现信号的整周期采样,有效减少非同步采样对介损角测量的影响。基频波动、介损角真值变化、谐波变化及白噪声影响等情况下的介损角仿真实验和实际应用验证了该算法的准确性和有效性。该算法为高精度介损角测量提供了一种新的思路。

最小L_1范数实现周期非均匀采样与重构研究

根据周期非均匀采样需要多个采样通道的特点,利用联合子空间理论将采样与重构转换为矩阵向量运算。结合最小L1范数算法,提出了一种针对稀疏信号的周期非均匀采样与重构方法,分析了最小L1范数算法在周期非均匀采样系统中的完整重构条件。最后,以多带正弦信号为例,分别从可完整重构概率和系统整体验证两个方面证明了该方法能够实现稀疏信号的采样与重构。

周期性非均匀采样实现星载SAR高分辨宽测绘带成像

针对单通道星载SAR系统高分辨与宽测绘带之间的矛盾,该文提出了一种周期性非均匀采样的解决方法。该方法利用非均匀的方位采样,避开距离盲区的重叠,使得相同距离单元的盲区最多出现在一个采样通道内;然后利用方位采样的周期性,构造出等效的多通道数据,通过多通道解模糊的方法实现方位信号频谱恢复。文中还详细分析了非均匀采样的优化设计方法。最后仿真实验验证了该文方法的有效性。

基于等角度采样的列车频带变化类故障诊断方法研究

列车轮对部件故障常会受到频带变化因素的影响,如采用一般旋转机械故障监测方法,因谱线整体迁移模糊,可能导致误诊或漏诊。针对这一问题,研究了各影响因素与故障特征之间的动态响应,基于故障机理建立了频带变化类故障的动力学模型,分析了影响因素下的故障特征。提出了基于等角度采样的监测诊断方法,结合列车轮对组件实际情况制定了监测诊断方案,并通过实例应用对该诊断方法的准确性进行了验证。

稀疏信号的周期非均匀采样研究

为了实现稀疏信号的有效采样，根据稀疏信号仅有部分频带有能量的特点，建立了周期非均匀采样与重构的模型；利用联合子空间理论将采样与重构转换为向量运算。借助多测量向量模式确定非零行向量的位置，并通过插值器实现信号完整重构，使其能够在数字系统中应用。实验与仿真结果表明该方法能够实现稀疏信号的采样与重构。

基于实值离散Gabor变换的阶比跟踪滤波

提出了基于实值离散Gabor变换的阶比跟踪滤波方法．分析了阶比跟踪滤波为时频滤波的实质，给出了如何通过实值离散Gabor变换实现阶比跟踪滤波的步骤．通过对仿真信号阶比跟踪滤波前后的时频分布、阶比谱和时域信号对比，证实本方法能有效滤除阶比混叠成分．通过延长信号两端采样长度的方法可以消除阶比跟踪滤波后端点的误差．

反辐射无人机对抗雷达诱饵阵方法研究

为了研究反辐射无人机攻击雷达诱饵系统的有效技战术方法,分析了诱饵系统的诱偏机理,建立了导引头测角模型。基于3诱饵布阵下信号传播时间差和发射时序差,在无人机飞行条件下对诱偏空域和测向偏差角数据进行仿真。分析发现,信号传播时间差使得同时发射诱偏信号的诱偏空间存在单诱饵暴露区,采取垂直入侵方式可以破解;控制发射时序差可以实现同步闪烁诱偏,飞控系统按照闪烁周期间隔采样测角数据可以锁定某部诱饵实施摧毁。研究结果对于从技战术角度来改进提高反辐射无人机攻击效能具有一定指导意义。

基于等角度与等时间采样技术扫描成像系统

为满足扫描成像系统对图象配准精度,从理论上分析了在等时间采样方式下,遥感仪器对扫描系统速度稳定度的要求.探讨了等角度这一新型采样方式应用于未来遥感仪器的可行性.并将这两种采样方式成功应用于自行研制的短波红外成像仪.扫描图象表明等角度采样可以避免等时采样所产生的图象畸变.

基于ITCSAMP的周期非均匀采样与重构

根据周期非均匀采样的特点,结合联合子空间理论,将信号采样与重构转化为向量运算.并针对自然界中的稀疏信号,结合压缩传感理论,提出采用阈值迭代压缩采样匹配追踪(ITCSAMP)重构算法进行信号重构,并分析了其完整重构条件.最后,借助软件(Matlab)搭建模型,验证该算法可以很好实现稀疏信号的周期非均匀采样与重构.

一种新的分布式小卫星SAR系统抗干扰方法

针对分布式小卫星SAR系统中抗干扰时面临的超稀疏问题,提出了一种基于周期性均匀采样和带宽划分的抗干扰方法,即在各小卫星上使用均匀子阵,对采样信号进行带宽划分,进而进行波束形成抑制干扰。该方法使得系统满足窄带要求,提高了自由度数目,发挥了分布式结构的优点。仿真实验对不同阵列结构下的抗干扰结果进行了比较,验证了该方法的良好性能。

基于多测量向量模式的周期非均匀采样研究

为了实现稀疏信号的有效采样与完整重构,结合多测量向量模式,提出了一种针对稀疏信号的周期非均匀采样与重构方法。根据周期非均匀采样需要多个采样通道的特点,利用联合子空间理论将采样与重构转换为矩阵向量运算。利用多测量向量确定非零行向量的位置参数并分析了多测量向量模式在周期非均匀采样系统中的完整重构条件并通过插值器实现信号完整重构,使其能在数字系统中应用。最后,分别从可完整重构概率和系统整体验证两个方面证明了该方法能够实现稀疏信号的采样与重构。

基于非均匀同步采样的周期信号重构

基于适用于周期信号的一种非均匀同步采样方法,推导了利用非均匀采样值恢复原周期信号的内插重构算法.重构的关键在于将非均匀采样信号分解为几个均匀采样信号的叠加,从而使得在非均匀采样时应用Shannon采样定理成为可能.由于这种非均匀采样法不存在实际采样点偏离采样点理论计算值的弊端,从而提高了内插公式的计算精度.该算法具有结构简单和计算精度高的特点,数值实验的结果也验证了算法具有这些优点.该算法在电网监测系统中具有实际应用意义.