高动态接收机的关键问题研究

为检测高动态GPS(GlobalPositioningSystem)信号 ,需要设计码环及载波环的捕获与跟踪数字系统 .在高动态下 ,在GPS信号的码跟踪和载波捕获与跟踪问题中最关键的是要解决在高加速度下的载波跟踪问题 .主要讨论了在高动态下 ,结合GEC公司的十二通道相关器GP2 0 2 1。

高动态接收机的温启动快捕问题研究

快速捕星和定位是研制高动态GPS(GlobalPositioningSystem)接收机所必须解决的一项关键技术 .本文主要讨论了GPS星有效历书的推算和接收机接收到的GPS信号的载波多普勒频移各组成部分对接收机的星捕获时间的影响 .

高动态接收机的多普勒频偏捕获新算法

为了解决高动态接收机长时间信号累积导致的能量扩散问题,提出一种基于迭代搜索范围校正的多普勒频偏捕获新算法.根据接收信号连续性特点,首先,单次校正算法利用前两个累积周期内的估计结果来校正第3个累积周期内估计结果的搜索范围,并分析了搜索范围大小对捕获概率的影响;然后,迭代校正算法采用一种多个单次校正级联的方式来逐步缩小多普勒搜索范围,从而进一步提高多普勒捕获性能并得到捕获概率的上界值.仿真计算结果表明,该算法可以通过校正搜索范围来提高多普勒捕获概率.

XW GPS500高精度高动态接收机

XW GPS500接收机是一款高精度、高动态、高性能的GPS接收机，在无SA时，自主定位精度可达1．1mCEP，数据更新率可达20Hz，是高精度、高动态领域的理想选择。

基于DSP的高动态接收机载波捕获跟踪技术

介绍了高动态GPS接收机的码捕获与载波跟踪的原理,设计了一种基于高速数字信号处理(DSP)技术的PLL+FLL环混合全数字高动态载波跟踪技术方案,同时给出了一种在连续高动态下载波跟踪算法即基于交叠离散傅里叶变换的频率跟踪算法(ODAFC),并对此算法进行了仿真验证。仿真结果证明了该算法的正确性。

一种新的高动态直扩接收机快速码捕获方法

针对接收信号存在大频偏的高动态直扩接收机伪码捕获时间长的问题,分析了高动态环境下匹配滤波检测器相关长度与相关后输出信噪比的关系,比较了相关后的几种检测算法的性能,分析了FFT校频技术的性能.在此基础上提出一种在高动态环境下的码捕获新方法,该方法采用分段匹配滤波相关、最大选择检测算法和二次内插的FFT校频技术.根据新方法设计了捕获电路模块.Matlab系统仿真结果表明,新的捕获方法可以容忍校正更大的频率动态范围,在较低信噪比下快速完成码捕获功能.

动态GPS接收机载波多普勒分析及环路跟踪性能实验研究

针对普通GPS接收机在炮射制导弹药动态条件下难以正常定位的问题,用SPIRENT卫星信号模拟器分析了几种动态条件下的载波多普勒频移及其变化率,进而产生载体不同动态条件下的卫星接收信号,用软件接收机对载波跟踪环路采用2、3阶锁相环(PLL)、1阶锁频环(FLL)辅助2阶PLL、2阶FLL辅助3阶PLL时的跟踪性能进行实验.结果表明,当载体加速度达到40 g时,仅用PLL无法正常跟踪,FLL辅助PLL跟踪正常;而对于弹道环境,1阶FLL辅助2阶PLL仅有一路跟踪正常,2阶FLL辅助3阶PLL有两路跟踪正常,据此给出了载波跟踪环路改进方案.

高动态直扩接收机快速码捕获方法

针对接收信号存在大频偏的高动态直扩接收机伪码捕获时间长的问题,分析了高动态环境下匹配滤波检测器相关长度与相关后输出信噪比之间的关系,提出了分段匹配的方法。同时提出了在低信噪比的恶劣条件下,利用多周期累加的方法进行伪码捕获。根据这种新方法重新设计了捕获模式,并基于Matlab进行了算法仿真和性能比较,结果表明,新的算法能够容纳较大的频率动态范围,在较低信噪比下,具有伪码捕获功能。

VHF/UHF波段接收机动态范围问题研究

针对VHF/UHF波段接收机射频模拟前端(RFAF)对动态范围的影响问题,在多射频接收链路模型中添加中频自动增益控制(IFAGC)电路模块,仿真结果表明使用IFAGC电路进行二次增益调节,可保证接收机稳定工作,同时能够减小由RFAGC电路引起的瞬时动态范围的波动变化。

高动态软件接收机自适应门限快速捕获算法

为了解决高动态环境中软件接收机的捕获问题。探讨了信号捕获的原理,针对高动态情况下多普勒频移大的特点,提出采用快速傅里叶变换方法对高动态环境下的卫星导航信号进行捕获。在信号检测上,指出了卫星导航信号的检测其实就是二元假设检验的问题,推导出了在恒虚警概率条件下门限的计算公式,讨论了门限与环境噪声的关系。然后,给出了该算法的方框图并在此基础上对该算法进行Matlab仿真。仿真结果表明,该算法在虚警概率恒定不变的情况下,能够在几十秒内捕获信号,而传统算法的捕获速度通常需十几分钟。

高动态雷达接收机的最佳距离和速度跟踪

普通雷达接收机难于对高动态飞行器捕获和跟踪。本文提出一种最佳跟踪接收机(OTR)，它能对高动态飞行器实现快速捕获和精密跟踪。这种OTR是将最大似然估计与卡尔曼滤波相结合具有计算机反馈的数字化接收机。本文介绍它的工作原理、实现方法和跟踪性能。

基于多普勒频移的接收机动态性能的测试与分析

本文分析了天线圆周转动引起的多普勒频移变化规律.分别从多普勒频移和多普勒频移变化率的角度出发对天线圆周运动与机载直线运动状态进行了比较.提出了从多普勒频移变化率角度着手研究通过天线圆周运动模拟检测机载直线运动状态下接收机动态定位精度的基本方法。采用天线圆周运动检测方法.检测并详细分析了GPS接收机在天线圆周运动条件下的单点和载波相位差分数据定位精度.给出了该型号接收机在不同运动状态下的单点和载波相位差分数据定位精度。最后.指出了该测试系统在检验其他型号GPS和北斗接收机动态测量精度和跟踪性能等方面的推广应用。

GPS接收机C/A码跟踪算法及环路控制策略

高动态GPS接收机指在接收信号有较大的多普勒频率偏移及其一阶、二阶导数存在时仍能正常工作的GPS接收机。针对高动态环境下伪码跟踪所遇到的问题,重点研究了与高动态载波跟踪算法相匹配的、基于载波辅助技术的归一化非相干点积功率伪码跟踪算法,以及预检积分时间可变的伪码跟踪环路控制策略。采用MATLAB建立了系统模型,仿真结果表明:采用伪码跟踪算法以及结合相应的高动态载波跟踪算法的伪码跟踪控制策略的GPS接收机能在加速度为80 g,加速度为10 g.s-1的指标下正常工作。

GPS 接收机

本文介绍了 GPS 信号接收机的类型及在选型时应考虑到的几个实际问题,强调了 GPS 处理软件的重要性及应具备的功能,提出了 GPS 接收机的基本选型原则。

高动态GPS载波跟踪算法和环路控制策略研究

在接收信号有较高的多普勒频率及其一阶、二阶导数存在的情况下仍能正常工作的接收机被称为高动态接收机。设计高动态接收机的关键是设计参数与结构合理的载波跟踪算法。本文针对高动态环境下载波跟踪所遇到的问题,重点研究了频率牵引算法,FLL辅助PLL复合环算法及重要参数的设计,并提出了一种新的分阶段载波跟踪控制策略。本文采用GPS模拟器产生的高动态信号为实验源,基于Matlab平台建立系统模型,仿真结果表明:采用文中提出的载波跟踪算法的GPS接收机能在加速度100g,加速度变化率40g/s的动态指标下正常工作。

用于高动态GPS接收机的微分约束最小功率抗干扰方法

本文提出了一种基于微分约束最小功率法的高动态全球定位系统(GPS)接收机的自适应抗干扰方法.该方法对最小功率法在干扰的来向上加微分约束,能够加宽天线波束在干扰来向上形成零陷的宽度,用以应对高动态环境中干扰波达方向随时间的快速变化.和常规的基于微分约束的加宽零陷方法相比,本文方法不需要知道或估计信号和干扰来向信息.本文不仅在空域探讨了该方法,还将该方法推广到空时二维自适应处理来抑制宽带色散多径干扰.仿真结果证明了该方法的有效性.

一种基于VDFLL和CaKFPLL的INS/GNSS超紧耦合方法

为了提高复杂电磁环境下的GNSS抗干扰能力,针对低成本制导武器的导航需求特点,提出了一种基于矢量延迟锁定环和锁频环并级联卡尔曼滤波锁相环的INS/GNSS超紧耦合的改进算法。分析了INS辅助矢量跟踪结构,给出了基于鉴别器的低复杂度基带预处理滤波器和基于EKF锁相环滤波器的详细设计方法。此外,设计了干扰环境下的高动态飞行轨迹,用于验证INS/GNSS超紧耦合算法,动态仿真试验结果表明,在干扰环境下INS/GNSS超紧耦合系统的导航能力相对于独立式高动态跟踪技术的接收机有明显优势,跟踪GPS L1 C/A情况下,可容忍干信比为48.6 dB,比独立式接收机的干扰抑制能力提高了约12 dB。

C/A码频域多普勒搜索FFT捕获算法

在研究GPS C/A码快速傅里叶变换(FFT)捕获算法的基础上,提出频域多普勒搜索捕获算法,和时域多普勒搜索算法相比,该算法捕获速度提高一倍,甚至更多。针对两个圆移频率分量之间损耗较大问题,提出通过实行不同的下变频,有效解决了损耗问题。MATLAB仿真验证了频域多普勒搜索FFT捕获算法的正确性和频率补偿的有效性。

晶振对飞行器时频同步系统的影响

飞行器时频同步系统采用双向伪距测量,伪距信息通过测量信号到达时间获得。由于晶振在飞行平台上处于振动和动态状态,与地面静态场景受到的影响不同,因此对晶体振荡器的选择和应用十分重要。本文介绍了晶振老化率、晶振频偏的影响,构建了由各类误差源引起的跟踪环路误差模型。仿真结果表明,振动引起的晶振相位噪声和阿伦偏差晶振相位噪声随环路带宽增大而减小,随环路阶数增大而增大;选用高稳定度,g敏感度小的晶振可降低环路跟踪误差;将阿伦偏差作为晶振选择的指标具有较大的实用意义。

用于VEMbus系统的高性能激光干涉仪定位系统

介绍安捷伦公司的激光干涉仪定位系统的总体结构、功能及特点。给出各种组件的工作原理及技术参数,包括干涉仪的激光轴板、激光补偿板、远程接收机及激光系统。