监测接收机数字化实现方式及其存在问题的探讨

随着国家对无线电频谱资源的管理越来越规范,无线电监测工作也越来越重要,对无线电监测从业人员的技术要求也越来越高。为使无线电监测从业人员快速掌握无线电监测设备工作原理,充分发挥监测设备作用,以监测接收机数字化实现方式及存在的问题为导向,探索监测接收机数字化过程,以期为相关人员提供帮助。

德力公司推出DS200便携式监测接收机

天津德力仪器设备有限公司(简称“德力公司”)最新推出的适用于5GNR的便携式监测接收机DS200,是德力公司国产化仪器道路上又一个创新之举。DS200便携式监测接收机支持频率扩展至9GHz(覆盖5G通信FR1全波段),100MHz数字中频可以满足5GNR移动通信信号的门控扫描监测、5G基站的干扰分析排查工作。其归一化的GNSS导航干扰排查功能、多频点同步扫描功能,能够大幅提高干扰排查效率。新增加的AUX2天线测试输入端口,能够兼容多个品牌的定向天线。

基于粒子滤波和似然比的接收机自主完好性监测算法

由于粒子滤波算法在处理非线性系统非高斯噪声问题具有较大的优势,提出将粒子滤波算法与对数似然比方法有机结合应用于接收机自主完好性监测(Receiver autonomous integrity monitoring,RAIM)中。通过粒子滤波算法对状态进行精确估计,利用对数似然比建立一致性检验统计量进行故障检测。在建立全量累加对数似然比和部分累加对数似然比检验统计值的基础上,通过比较系统各状态累加对数似然比和检测阈值之间的关系,进而对卫星故障进行检测。对算法进行了数学建模,描述了RAIM算法流程。通过实测数据对提出的RAIM算法进行验证,结果表明:粒子滤波在非高斯测量噪声情况下可以对GPS接收机状态进行精确的估计,利用对数似然比建立的一致性检验统计量能有效地检测并隔离故障卫星,验证了该算法应用于接收机自主完好性监测的可行性和有效性。

时-集综合的接收机自主完好性监测方法研究

提出了将时域处理和集合统计综合实现接收机自主完好性监测的方法。对卡尔曼滤波的新息检测方法进行了数学建模,分析了其优点和缺陷,并将其与基于瞬时(Snapshot)集合冗余一致性检测的RAIM的方法进行综合,称之为时-集综合的接收机自主完好性监测(Time and Set Combined Receiver Integrity Auton- omous Monitoring,TSC-RAIM)。计算机仿真结果表明,该方法不仅可以减少对可见星数目的要求,弥补Snapshot RAIM对多故障不敏感的缺陷,同时提高了故障检测的概率。

监测接收机高速扫描速度检测方法探讨

用于无线电监测的监测接收机,其扫描速度是一项重要指标。随着技术的发展,接收机的扫描速度已从几十MHz/s发展到数百GHz/s。当前的检测方法对检测设备要求甚高。本文介绍的检测方法,是用两台通用信号源,产生的信号落在接收机测量范围之内,接收机的中频输出到通用的调制域分析仪,当接收机测量到这两个点频信号时,调制域分析仪就能测量出接收机中频先后出现的时间间隔,通过计算两台信号源的频率差与时间间隔的比值就能得出接收机的扫频速度。此方法能方便地检测高达数百GHz扫描速度的监测接收机,且对用于测量的信号源和调制域分析仪没有特殊要求。

基于MCMC粒子滤波的GPS接收机自主完好性监测算法研究

提出将马尔可夫蒙特卡罗方法与标准的粒子滤波算法有机结合应用于接收机自主完好性监测(RAIM)中。通过状态观测概率密度似然比方法建立一致性检验统计量进行卫星故障的检测与隔离。对算法进行了数学建模,描述了算法的流程。通过实测数据验证,结果表明,该方法在非高斯测量噪声情况下可以对状态进行精确的估计,成功检测和隔离故障卫星,克服了卡尔曼滤波的RAIM算法在处理非高斯测量噪声时性能下降的问题,从而验证了MCMC粒子滤波在接收机自主完好性监测中的有效性。

基于EKF的GNSS接收机自主完好性监测方法

随着GNSS应用范围和研究深度的不断增加,接收机完好性检测性能需求也相应提高.基于加权最小二乘法的"快照"估计方法只利用当前历元观测信息,性能有一定局限性.本文提出了一种基于扩展卡尔曼滤波的RAIM检测和故障识别方法,综合运用当前和之前历元的观测量进行估计,利用正交分解方法转化为标量顺序计算,避免了迭代过程的矩阵求逆.仿真结果表明该方法检测性能较好,可以减小径向保护误差,提高故障检测能力,同时具有递推计算、运算量小、实时性高的优点.

遗传粒子滤波的GPS接收机自主完好性监测

针对全球定位系统接收机观测噪声分布的特点和基本粒子滤波存在的粒子退化与采样枯竭问题,提出了一种基于遗传算法进行再采样粒子滤波与似然比方法有机结合的全球定位系统接收机自主完好性监测方法.建立了卫星故障检测的检验统计量,通过比较系统各状态累加对数似然比对卫星故障进行检测.将遗传算法中的选择、交叉和变异操作融入到粒子滤波中,提高了粒子滤波的精确性,在实数域内对粒子进行遗传操作,避免了遗传操作的编解码.实验表明,该算法在非高斯测量噪声下成功地检测并隔离故障卫星,提高了故障检测的性能,验证了该算法应用于全球定位系统接收机自主完好性监测的可行性和有效性.

GNSS系统接收机自主完好性监测算法

提出一种适用于多星座情况的接收机自主完好性监测算法——基于完好性指标动态分配的完好性监测算法。该算法比传统算法更能适应多星座情况下不同星座观测量属性的差异,其可用性比传统算法提高2%～3%。在多星座和双频情况下,利用该算法分析完好性监测的性能,结果表明,该算法在LPV-200完好性要求下是适用的。

接收机自主完好性监测算法研究

卫星导航接收机自主完好性监测RAIM是利用接收机自身的冗余观测值进行卫星故障的检测和识别,根据现有RAIM算法进行故障检测,有较大的漏警率。该文通过研究基于最小二乘残差的故障检测和识别方法,提出了一种改进的RAIM算法,有效地降低了漏警率。该算法在某型号接收机的相关实验中取得了较好的效果。

GPS接收机自主完好性监测算法硬件仿真

针对卡尔曼滤波算法在处理GPS接收机非高斯测量噪声性能下降的问题,提出了粒子滤波用于接收机自主完好性监测的算法,并利用FPGA对算法进行仿真。通过将粒子滤波与似然比结合建立一致性检验统计量进而对故障卫星检测与隔离,对算法进行了详细的理论分析和建模,给出了算法的详细描述和仿真方法,在FPGA中采用Verilog编程验证粒子滤波算法用于接收机自主完好性监测的模块设计。结果表明:设计的各个模块运行结果正确,可与Microblaze软核配合完成接收机自主完好性监测算法的全部功能的设计。

接收机自主完好性监测可用性判断方法研究

简介目前卫星导航中的接收机自主完好性监测RAIM算法和其中常用的三种可用性判断方法:δHm ax方法、ARP(Approxim ated R ad ia l-E rror Protected)方法和HPL(Horizonta l Protection Leve l)方法。对这三种可用性判断方法进行了理论分析和比较,证明δHm ax方法和HPL方法的理论等价性。通过计算机仿真对δHm ax方法和HPL方法的等价性进行了验证。并给出三种可用性判断方法在我国部分地区的RA IM算法的可用率。

基于改进粒子滤波的GPS接收机自主完好性监测算法

针对基本粒子滤波重采样过程中粒子权值退化和多样性丧失的问题,将遗传算法引入基于神经网络的权值调整粒子滤波算法中,结合了遗传算法全局寻优的收敛性与神经网络局部寻优的快速性优点。将提出的算法与对数似然比方法结合用于GPS接收机自主完好性监测,通过建立一致性检验统计量实现对故障卫星的检测与隔离。通过采集实测数据进行验证,结果表明:该算法可以成功检测和隔离故障卫星,其性能优于基于基本粒子滤波的接收机自主完好性监测,验证了该算法应用于GPS接收机自主完好性监测的可行性和有效性。

基于多历元相关距离的接收机自主完好性监测

针对传统的单历元奇偶矢量接收机自主完好性监测方法无法检测伪距误差较小情况的缺陷,提出一种基于多历元相关距离的监测方法。该方法通过构造奇偶矢量多历元叠加矩阵,将N个历元的伪距信息进行整合,其中的固定偏差量得到累积,而由噪声引起的偏差互相抵消,然后用归一化相关距离检测出存在故障的卫星。仿真表明,该方法可有效检测静态和低动态条件下存在慢变伪距偏差的情况,当单星存在0.5m偏差时,检测概率提高到95%以上,双星存在0.5m以内偏差也可以提高到60%以上。

粒子群优化粒子滤波的接收机自主完好性监测

接收机自主完好性监测(RAIM)是航空卫星导航接收机必不可少的功能,为保持全球卫星导航系统(GNSS)在卫星发生故障时系统性能不降级,需要对卫星故障进行检测和隔离。针对接收机观测噪声非高斯分布的特点,提出一种基于粒子群优化粒子滤波(PSOPF)的故障检测和隔离算法。通过粒子群优化粒子滤波对状态估计进行一致性检验实现故障检测。采集实测数据验证算法的检测性能,并与基于基本粒子滤波的完好性监测算法进行比较,结果表明:本文所提算法在非高斯测量噪声下可检测并隔离全球定位系统(GPS)故障卫星,其性能优于基于基本粒子滤波的完好性监测算法性能,对研究北斗卫星导航系统(BDS)接收机自主完好性监测具有一定的意义。

卫星导航接收机自主完好性监测算法研究

针对航空导航定位高可靠性的要求和GPS接收机观测噪声分布的特点,研究将粒子滤波算法应用于接收机自主完好性监测(RAIM)中。通过粒子滤波算法对状态进行精确估计,利用对数似然比建立一致性检验统计量进行故障检测与隔离。对算法进行了数学建模,描述了完整的RAIM算法详细流程。通过实测数据对提出的RAIM算法进行验证,结果表明:粒子滤波算法在非高斯测量噪声情况下可以对GPS接收机状态进行精确的估计,利用对数似然比建立的一致性检验统计量能有效地检测并隔离故障卫星,验证了该算法应用于GPS接收机自主完好性监测的可行性和有效性。

强干扰下电视的接收与监测

本文阐述了在一种抑制同频干扰。

HF双信道监测接收机的设计

本文介绍了一种短波双信道监测接收机的工作原理和设计方法，并进行了理论设计和实测效果的比较，说明了接收机具有较高的灵敏度，还能侦听频率范围为0．1－30MHz的各种战术通信信号。HF双信道监测接机除了一般监测接收机所具有的功能之外，还有同时监听两路不同的短波通信信号的功能,在一个信道对感兴趣的频率进行有效的监听的同时，另一个信道进行重点频率搜索、频段搜索、频率频段保护等编程控制，这也是本机最大的特色，实现了单机双接收机的功能。

基于多模GNSS接收机的卫星系统完好性监测

为了满足多卫星系统完好性监测的需要,本文通过对比不同卫星系统定位结果的方法来监测各个卫星系统的可用性。利用上述方法对实测的三模(GPS、GLONASS和COMPASS)数据进行了处理,结果表明该方法具有可行性,可为多模GNSS接收机的自主完好性监测提供参考信息。