基于三频观测的Multi_GNSS载波相位特性分析

载波相位观测噪声和多径误差是衡量载波相位观测数据质量的重要指标。采用三频消电离层无几何组合对GPS、BDS和Galileo系统的载波相位观测噪声和多径误差进行计算。选取IGS ARHT和MGO2两测站2021年连续30 d的数据,对上述GNSS系统的载波相位观测噪声和多径误差特性进行了分析,采用高阶谐函数对GPS Block IIF卫星的频间钟偏差进行模型化以降低其对DIF的影响,结论显示,各系统的DIF组合均方根值随着仰角的增大逐渐减小,在高仰角区间内比低仰角区间下降约90%;受残余IFCB的影响,GPS系统的DIF组合均方根值最大,约为BDS-2系统的3—7倍,约为BDS-3和GAL系统的20倍。

GNSS-IR解译地表环境参数研究进展及展望

全球卫星导航系统(GNSS)具有全天候、近实时、高精度的特点,可持续发射L波段信号,广泛应用于定位、导航和授时(PNT).随着GNSS研究与应用的不断深入,全球定位系统干涉反射(GNSS-IR)技术为地表参数探测提供了一种全新的手段.GNSS无线电导航信号经不同地表介质(如土壤、积雪、水面等)反射后,被反射的GNSS多路径信号承载反射面的特性信息,通过对GNSS反射信号中振幅、相位和频率等参数的分析,可有效获取地表反射面的物理参数.GNSS-IR作为当前GNSS和遥感领域的研究热点,取得了一些研究进展和成果.本文详细介绍了GNSS-IR原理和方法及该技术在土壤湿度、植被、积雪和水位等方面的应用进展,并在此基础上,提出GNSS-IR研究中存在的问题及发展方向.

天线整流罩对GNSS观测值与定位精度影响研究

当前大部分城市为保护卫星连续运行参考站(CORS)系统基准站天线安装了整流罩,但天线整流罩对观测值以及基准站坐标影响的研究仍显不足。为解决基于广州CORS(GZCORS)的网络RTK高程测量存在较大偏差的问题,基于2016—2021年观测站数据,以及拆除基准站天线罩前后的观测数据质量与定位效果相关分析,对天线整流罩对GNSS观测值与高程定位精度的影响进行了深入探究,并分别进行了静态仿动态和城市车载动态定位测试验证。研究结果显示,天线整流罩在一定程度上会增加原始观测值的多路径效应影响,降低约10%的数据可用率,并对基准站高程定位结果产生1~14 cm的系统性偏差,进而影响用户RTK高程定位效果。定位结果显示,拆除基准站天线罩后,基于GZCORS的RTK水平定位均方根误差(RMS)为1 cm左右,高程定位精度RMS为2 cm左右;城市场景下车辆动态定位精度RMS为15~20 cm,满足车道级定位性能。

基于3DCNN的CSI-cluster室内指纹定位算法

针对室内环境中复杂的多径效应影响定位精度问题,提出一种基于3维卷积神经网络(3 dimensional convolutional neural network,3DCNN)多径程度划分的自校准指纹定位算法。该算法利用MeanShift方法分析定位区域内每一个采样点的信道状态信息数据分布特性,得到其可代表多径效应程度的簇类数量,结合阈值原则将指纹库划分为2种不同多径程度的子库,从而减少多径程度差异较大的指纹点对后续定位影响利用3DCNN深度学习2类指纹子库。在定位阶段,根据校准算法判断待测数据所属子库,并采用相应的3DCNN模型估计位置。通过仿真实验验证,该方法在保证指纹库构建合理性和高效性的同时,在定位精度方面实现了明显的提升,优于与之对比的相关算法。

基于MSK调制信号的SC-FDE均衡技术的运用

最小移频键控(Minimum Shift Keying,MSK)信号是当前世界发达国家海军甚低频通信的主要调制方式,但是在甚低频信号传播过程中,受到空气信道和海洋信道衰落和多径传播效应影响而导致的码间串扰,严重影响了甚低频通信的质量。单载波频域均衡(Single Carrier-Frequency Domain Equalization,SC-FDE)技术综合了单载波传输系统和正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)系统的技术优点,能够有效对抗多径传播效应,基于此,通过介绍SC-FDE技术原理,结合MSK调制信号的特点,理论上分析研究了与之相适应的MSK线性频域均衡方法。

舰载相控阵雷达低空测角精度影响因素及改善方法

以提升舰载相控阵雷达低角探测精度为目标。建立了海面低空多路径模型、海面反射模型、相控阵雷达俯仰测角模型;通过仿真系统性分析了舰载相控阵雷达低空测角精度与测角方式、工作频率、波束指向、海况、波束宽度等因素之间的关系,结果表明,采用和和比幅测角方法、优化加权方式减小波束宽度、适当抬高测角和波束指向、采用多频点平滑测角等手段有利于低空测角精度的提升;提出一种综合利用上述因素的低空测角方法,取得了优异的实装应用效果,工程实用前景显著。

时变海面舰船目标动态雷达特征信号模型

提出了一种时变海面舰船目标动态雷达特征信号的仿真方法。建立了海面舰船目标雷达回波多径效应模型、二维动态粗糙海面的时变复反射系数模型和动态海面舰船运动的水动力模型,并同目标电磁散射计算的高频方法相结合,形成了时变海面舰船目标动态雷达特征信号仿真模型。利用海面浮球的测量数据对模型进行了验证,并对典型舰船目标的动态雷达特征信号进行了仿真和分析。

基于TEQC的山东CORS系统数据质量评估

为了评价山东CORS(SDCORS)系统的数据质量,利用TEQC等软件对SDCORS各基准站2012年全年的数据进行质量分析、结果统计和可视化显示。采用IGS的数据质量检核标准对其MP1、MP2和CRS值进行评价,结果显示:2012年期间,绝大部分的SDCORS基准站采集的数据质量良好,满足SDCORS的运行要求,个别测站的运行状态不佳,需要维护。

米波MIMO雷达低空目标波达方向估计新方法

针对米波多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)雷达在反射面高度未知情况下对低空目标测角困难的问题,该文提出一种基于缩放字典的目标仰角估计算法。该算法不依赖反射面高度信息,在同时考虑发射多径和接收多径的情况下,通过构造包含目标参数的自适应字典,以最大化匹配滤波输出的回波数据与字典原子相关系数为估计准则,利用缩放字典逐层逼近的方法交替完成对目标参数的估计和对参数化字典的更新,最终实现了对目标仰角及高度的估计。仿真实验表明了该算法的有效性。

消除相位测量轮廓术中多路径效应的影响

提出了一种减小多路径效应带来的误差影响的方法,优化了相位测量轮廓术,利用亮度调制的差分图确定了受多路径效应影响大的区域,并根据相邻像素点的相位进行校正。实验表明,该方法有效地减小了相位误差,提高了三维测量的精度,校正后相位误差的均方根值比校正前减小了约57.3%。

一种新的多通道GPS共视资料的处理算法

提出了一种按仰角加权的多通道GPS共视资料处理算法 ,充分利用了所有观测数据 ,同时抑制了多径等因素影响 ,从而可提高共视比对精度。对日本邮政省通讯研究所 (CRL)和国家授时中心 (NTSC) 2 0 0 2年5月～ 2 0 0 3年 3月的多通道共视比对的处理结果表明 。

TDOA定位中到达时间及时间差误差的统计模型

移动通信环境中,非视距传播与多径效应引起的信号附加时延是影响TDOA定位精度的主要因素,深入研究信号到达时间差误差的统计特性,有利于进一步提高TDOA定位的精度.基于移动通信环境中非视距传播信号附加时延服从指数分布的特性,综合考虑信号检测过程中引入的系统误差,利用统计分析方法,建立了信号到达时间的统计模型和到达时间差的误差分布模型.模型反映了蜂窝网络中信号到达时间和到达时间差误差的统计规律,模拟实验证明了模型的有效性.

微波着陆引导系统多径效应的数字仿真

为分析和评估多路径效应对MLS测角误差影响,提出了一种基于几何光学和射线寻迹理论的MLS多路径角度误差数字仿真新方法.该方法依据几何光学和几何绕射理论在获得多径信号与直达信号电压比的基础上,通过射线寻迹计算多径直达信号相位差,而后对叠加包络的角度误差方向图分解为波束内和波束外多路径误差进行研究,实现角度误差数字仿真.利用该方法对某机场典型环境的多路径问题进行了数字仿真,并将仿真结果与经典模型进行了对比,验证了其可行性.

浅海航道水深实时监测方法研究

提出了一种利用航道侧面多传感器对浅海航道水深进行实时监测的方法。该方法根据发射换能器安装间距来确定测量精度,克服了传统水深测量仪器测量精度受声速变化影响较大的缺陷。并根据水声信道中多途效应时延估计模型,利用时延估计技术和互相关运算进行了计算机模拟。模拟结果表明,该方法对监测浅海航道水深是可行的。

载波相位辅助消除伪码多径误差的算法研究(英文)

随着差分技术的发展,影响卫星导航接收机定位精度的典型误差源大多被消除,而多路径效应仍然是造成接收机定位误差的主要因素。该文分析了多路径效应对伪码测量量和载波相位测量量的影响。利用载波多路径误差源小于伪码多路径误差的性质,提出了一种针对伪码接收机的低复杂度的载波辅助伪码抗多径算法,并对算法进行了深入讨论和分析。该算法将接收机伪码测量量中的多路径误差由数十米减小到亚米级,大大提高了伪码接收机的定位精度。系统仿真证明了该算法的正确性。

低角雷达多径误差抑制的盲分离方法

由地面或海面对电波反射形成的多径效应会影响低角雷达的探测精度,严重时还会使雷达丢失跟踪目标。为了减小低角雷达在测量低空目标时的多径误差,根据工程实际需求,从雷达数据处理的角度提出了一种抑制低角雷达多径误差的盲分离方法。首先建立雷达测量信号模型,再根据雷达信噪比越大盲源分离效果越好的特点,建立信噪比目标函数,最后通过求解特征向量得到盲信号分离矩阵,得到雷达经目标反射的直接波测量数据,从而达到抑制雷达多径误差的目的。实验结果表明,在无需任何先验知识的情况下,利用此方法可在一定程度上抑制雷达多径误差,进而提高雷达测量精度。

基于信道频域模型及OFDM技术的超分辨率时延估计算法

就非自由空间电磁波测距这一课题,给出了信道的参数化频域模型,提出了互相关MUSIC超分辨率时延估计(TDE)算法,进一步结合先进的OFDM技术提出了基于信道频域响应及OFDM技术的互相关MUSIC算法,利用OFDM这一特殊的调制解调技术方便可靠的获得了信道的频域响应。对该算法的时延估计性能进行了仿真,结果表明该算法在[SNR]=0dB、[BW]=20MHz条件下可实现精确的TDE,对应的测距误差不大于30cm,充分体现了算法的超分辨率特性及抗噪性。

海洋蒸发波导信道的多径时延

目前对蒸发波导的大量研究集中于信道的路径损耗以及对波导高度的预测上,而对蒸发波导内的多径时延特征研究很少。通过射线追踪模型仿真研究了蒸发波导的多径时延量级和天线高度问题,并有所发现。海上实验证明了仿真的正确性,结果表明:由于蒸发波导结构的特殊性,其信道的多径时延量级很小,较适于海上微波远距离高速率通信。

卫星信号模拟器的发展现状与趋势

卫星信号模拟器作为卫星导航接收机开发与验证的必备工具,其相关理论研究与工程应用具有重要学术意义和巨大商业价值。详细介绍了软件、硬件和混合架构三种卫星信号模拟器的国内外理论研究和产品动态,总结了电离层误差、多径效应等主要误差模型的理论研究进展和应用现状,通过对比指出了国内较国外在模拟器产品、仿真理论特别是误差模型理论研究等方面存在的差距,最后对模拟器发展趋势进行了探讨和展望。

非视线“日盲”紫外通信的大气因素研究

非视线紫外光通信技术是一种新兴的基于大气散射和吸收的光通信技术。本文介绍了非视线紫外光通信的特点以及影响非视线紫外光通信的主要大气因素(吸收和散射),又由于散射的作用而产生多径传输效应。通过讨论计算得出大气成分和天气状况对紫外光的大气传输影响较大。