GNSS系统时间偏差参数分析

分析各GNSS在系统时差参数设计上的特点和变化,并以国际权度局(BIPM)和时间频率公报发布的数据为参考对GNSS播发的系统时差进行评估分析。结果表明,BDS播发的3种系统时差均存在十几ns的偏差,通过BDS间接获得的GLONASS与GPS、Galileo与GPS的系统时差准确度优于GLONASS和Galileo系统电文发播的同种时差参数。

低信噪比环境下一种OFDM抗频偏定时同步算法

针对正交频分复用(OFDM)系统中定时同步算法在低信噪比条件下定时同步性能较差以及对频偏敏感的问题,提出了一种改进的定时同步算法。首先,基于不同根值的恒包络零自相关(CAZAC)序列互相关值接近于零的性质,设计了一种具有中心对称特征的前导序列,然后基于前导序列的结构特征,利用对称相关代替延迟相关设计对频偏不敏感的定时度量函数,最后通过捕获定时度量函数的峰值实现定时同步。仿真结果表明,与现有算法相比,所提算法抗频偏能力强且在低信噪比条件下具有更好的定时同步性能,适用于低信噪比频偏存在的通信系统。

GNSS实时卫星钟差估计在地震监测中的应用

为快速、有效地获取地震发生阶段震源周边地区站点的动态位移,为地震预警系统提供高可靠性的地表形变信息,利用全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)高频观测数据,基于非差估计法对多模GNSS卫星钟差进行实时估计及性能分析,并将其应用于精密单点定位(precise point positioning,PPP)实时计算2021年漾濞M w6.4地震和玛多M w 7.4地震的地面动态形变。结果表明,GNSS四系统实时估计卫星钟差的标准差(standard deviation,STD)均值为0.142 ns,其多系统组合PPP动态解的平均标准差在水平方向达到0.5 cm,高程方向达到1.0 cm,计算得到的地震动态位移波形相对GPS单系统更为稳定,而且能够获得较为准确的同震形变。

FBMC系统改进序列算法的定时同步技术

为提高滤波器组多载波(Filter Bank Multicarrier,FBMC)系统在低信噪比下的定时同步准确率和抗频偏性能,基于FBMC系统与正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiple,OFDM)系统的相似性,对OFDM系统定时同步中的Park测度函数进行改进并引入到FBMC系统中。利用共轭对称结构能够提高定时精度和加权处理能够更好地抵抗频偏影响的特点设计同步序列,进行共轭对称和加权处理。仿真结果表明,基于改进序列的Park算法相较共轭对称序列的TR1算法,其信噪比提前3 dB达到了100%定时准确率,实现了低信噪比下的高精度定时同步,且具有更强的抗频偏性能;相较原Park算法,相同信噪比下,改进序列的Park算法的频偏均方差(Mean Square Error,MSE)也小于原Park算法的频偏MSE,抗频偏性能表现更优。

基于卫星共视法的BDS-3时差测量实验教学装置设计

设计了一种基于卫星共视法的北斗三号全球卫星导航系统(BDS-3)时差测量实验教学装置,给出了BDS-3卫星共视法时差测量算法模型。基于Visual Studio开发平台,利用C#编程语言设计开发了实验软件系统,并从实验硬件装备和实验软件设计两个角度搭建BDS-3时差测量实验教学装置。初步试验结果表明,基于卫星共视法的BDS-3时差测量实验教学装置运行稳定、状态良好,且用于B1伪距信号时差测量实验获得接收机钟差稳定度为纳秒级且时差测量精度可达23.0 ns,该算法模型及实验教学装置设计有利于学生理解和掌握时差测量的相关知识与技能。

诱偏暨导航一体化系统中诱偏时延算法

GPS诱偏暨导航一体化系统是通过分布式转发器构建伪星座,通过转发时延控制实现定位区域上的映射关系,使得一定区域内敌方由GPS制导的武器偏离原有目标,实现对重要目标的保护,同时己方通过时延的补偿和转发器位置的确定,实现区域导航.文中提出一种转发时延的控制算法,给出该算法对接收机授时精度的影响,通过理论推导和仿真分析证明所加时延的合理性及系统的可行性.

城市交通干线信号动态优化控制方法

针对城市交通干线的信号协调控制问题,文章提出了一种动态优化控制方法。首先通过分析系统中车流的宏观运动以及对相位差进行动态描述,基于交通流的到达情况和信号周期间的车流耦合效应,建立了以控制周期内系统的通行量最大为目标、以信号周期、绿信比以及相位差为优化控制变量的交通干线信号动态优化控制模型,并设计了相应的实数编码遗传算法,最后在动态的交通需求模式下对文中方法和传统的定时协调控制方法进行了比较,结果表明文中方法能够适应交通流的动态特性,并能大幅改善交通干线的通行效率。

基于伪距测量的钟差计算模型

基于伪距和钟差定义,讨论了无线电时间比对的基本原理。在此基础上,详细推导了地心非旋转坐标系中一般意义下基于伪码测距模式的钟差计算模型,并通过坐标变换,给出了地固系中的实用计算模型。对地固系计算模型的进一步分析表明:卫星在地固系运动速度引起的改正项与sagnac效应项是完全不同的两项改正;对于GEO卫星,sagnac效应项最大约为200ns,其地固系运动速度引起的改正约为1ns;而对于MEO卫星,sagnac效应项最大为120ns,其地固系运动速度引起的改正约为1200ns。

基于时间交替采样技术的1 GS/s、16 bit数据采集系统研究

为了实现对大动态范围信号的高精度幅度信息获取,基于时间交替采样技术,研制1 GS/s、16 bit高速高分辨率数据采集系统,功能测试发现:当输入模拟信号中含有较大直流分量时,输出采样数据波形会发生振荡问题。研究时间交替采样技术,确认偏置误差是导致振荡问题发生的原因。设置ADC工作在实时校正误差模式,结合离线校正算法,解决采样数据的振荡问题,对比偏置误差校正前后的时域波形和频谱,验证校正算法的有效性。测试结果表明,研制的数据采集系统实现了对大动态范围信号的单信道高精度测量功能。

协同中继系统同步算法研究

该文考虑了协同中继系统中的多时偏和多频偏估计问题,提出了一种基于恒幅零自相关基础序列的同步序列,进而提出了相应的多时偏和多频偏估计算法,相关的定时与频偏估计算法只需要做简单的自相关和互相关运算就可以获得良好的估计性能。仿真结果表明,所提出的同步序列和同步算法在协同中继系统中可以取得满意的系统性能。

一种改进的LTE系统下行同步算法

LTE(Long Term Evolution)系统中,作为小区搜索的第一步,符号定时算法需要具备很强的鲁棒性。为了进一步增强现有符号同步算法的抗频偏性能,提出了一种优化的符号同步算法。该算法一方面保持已有分段相关同步算法的优点,同时考虑结合预频偏处理来进行符号定时与粗频偏的联合估计,再将多个相关运算集做叠加处理。理论分析和仿真实验结果表明,在多径信道下,所提算法在完成符号定时和粗频偏估计的同时,大大提高了系统抗频偏性能。

新型船舶自动识别系统设计及其同步算法分析

为了提高船舶自动识别系统(AIS)的容量,提出了基于正交频分复用技术(OFDM)的新型AIS系统设计方案。新系统设计主要包括系统参数设计、系统帧结构设计。新系统链路容量和信道传输速率均较传统AIS系统提高了6倍,实现了频域资源的有效利用。该系统对符号定时偏差和载波频率偏差特别敏感,因此对接收信号的同步处理必不可少,在设计的新系统基础之上提出了一种新的盲估计算法,利用包含在循环前缀内的冗余信息,在多径信道信息未知的情况下,直接通过对接收信号做相关构造一个归一化的相关特性函数,通过此函数可得到符号时延位置和多径信道长度,进而得到载波频率偏差。仿真结果表明在多径信道下该算法也具有较好的性能。

BDS/GPS系统时差的组合实时预报模型分析

构造适用于BDS/GPS系统时差的多项式预报模型,对二次项参数选取、显著周期项确定以及观测权函数选择等进行改进。基于AR模型,进一步构建多项式和AR模型的组合时差预报方法。算例显示,新模型的单天时差预报精度优于0.4ns,显著优于其他传统方法。

改进的TMBOC调制信号闸波相关鉴相方法

为了实现卫星导航系统中时分二进制偏移载波调制信号的无模糊抗多径跟踪问题,提出一种基于闸波相关的改进鉴相方法.首先,将时分二进制偏移载波调制信号与偏移0.5个码片的W2形闸波和偏移0.5个码片的伪随机码分别进行相关;然后,将相关结果相乘,即可获得无模糊且对称性良好的码鉴相曲线.对所提方法得到的码鉴相曲线的性质进行了分析和实验仿真,结果证明:这种方法实现简单,且得到的鉴相曲线基本具有较好的中心对称性,具有较强的抗多径能力,能够实现无模糊跟踪.所提方法相对于已有的闸波相关方法更加适合于时分二进制偏移载波调制信号的鉴相.

SC-FDE系统中改进的粗定时同步技术

通过改变训练符号的结构和选择特殊的训练序列,提出一种改进的粗定时同步方法,将其应用于不同场景的航空信道下的SC-FDE系统。仿真结果表明,在复杂多变的航空信道环境下,该方法解决了传统粗定时同步算法Schmidl&Cox存在的定时测度峰值平台问题,定时估计误差均值趋向于0,取得了较好的定时效果和定时精度。

一种改进的MIMO-OFDM系统时间同步方法

提出了一种改进的基于恒包络零自相关(Constant Amplitude Zero Auto Correlation,CAZAC)序列的多输入多输出正交频分复用(Multiple Input Multiple Output Orthogonal Frequency Division Multiplexing,MIMO-OFDM)系统时间同步方法。该方法能直接得到准确的定时位置,不需要分成帧检测和符号同步两个步骤进行,使定时结果不受频率同步性能的影响;并同时能够估计出整数倍频偏,降低了系统同步过程的复杂度。通过仿真,在高斯信道和多径信道下验证了算法性能。

GPS时分二进制偏移载波调制信号的高精度无偏抗多径算法

二进制偏移载波调制信号将在卫星导航系统中得到广泛应用。全球定位系统的L1C信号导频分量采用了时分二进制偏移载波调制,对此信号直接采用码参考波形算法消除多径时的鉴别曲线收敛点存在偏差,从而影响测距偏差。因此,提出一种时分二进制偏移载波调制信号的高精度无偏抗多径算法。通过时分的方式分别生成针对BOC(1,1)和BOC(6,1)分量的本地闸波,以保证鉴相函数在码相位无偏差时等于0。由于更好地利用了BOC(6,1)信号分量,该技术在实现无偏跟踪的同时,还能提高跟踪精度。

实时全额支付系统中基于基本环的高效多边撮合算法分析和设计

传统撮合法一般会找到一个可撮合环后,就立即进行撮合,属于典型的贪心算法。针对这种情况,提出从全局角度考虑多环清算。算法首先使用双边撮合和拓扑排序对有向图进行简化处理,剩下节点和边必然构成环,提高了查找基本环算法(时间复杂度:O(n^32~n)的效率;对于多环共用公共节点的情况,利用银行家算法得出多环的安全推进序列;对于多环共用有向边的情况,不仅给出多环的安全推进序列,还考虑了共同撮合的情景。通过以上步骤,提升了多边撮合的性能,节约了参与机构的流动性、提高了资金使用效率。最后,给出了算法的时间复杂度分析和复杂案例应用(多环交于多点或多边)。

特高压系统中的短路电流直流分量与零点漂移

结合1000kV特高压试验示范工程及规划的中国特高压电网,研究了交流1100kV断路器瞬态问题中的短路电流直流分量衰减时间常数及交流电流过零点的漂移现象,在此基础上提出了我国交流1100kV特高压断路器的工作条件建议,如特髙压断路器试验的短路电流直流分量衰减的时间常数等。

交通信息采集系统时钟频率偏差估计方法

针对交通信息采集系统时钟频率的偏差估计问题,提出了使用Kalman滤波进行时钟频率偏差估计的算法。该算法计算量小,算法简单且频偏估计精度高。实验仿真证明了该算法的有效性。