GNSS伪卫星相对时延的测定与系统校正

针对伪卫星发射机固有的传输时延,结合伪卫星信号体制的特点,提出一种伪卫星发射机相对时延的测定方法,建立测量模型,测量伪卫星收发系统的总传输时延,以其中一个伪卫星为基准,使用差分方法得到与其它伪卫星间相对传输时延,并将测量值变换成定位算法的钟差校正因子进行定位解算,提高定位精度,达到系统校正的目的。

一种基于多径相对时延的密钥生成方法

利用TDD系统上下行信道特征的一致性提取密钥,克服了现行密钥机制需要预分发的弊端,是保障物理层安全的一种新思路。针对宽带系统多径时延满足信道互易性的特点,设计了一种新的密钥生成方案。该方案在多径合并的同时提取各径间的相对时延,并计算相对时延与平均时延的差值生成密钥,具有较强的健壮性。超宽带信道的仿真结果表明,当信噪比等于15 dB时,密钥生成一致性可达95%。

适用于任意阵列的多径信道二维方向角与相对时延的联合估计方法

在多径传输的情况下 ,经常需要估计各路径的二维波达方向角度及相对时延 .本文给出了在信道冲激响应可以估计的前提下 ,一种基于波达方向矩阵法的二维方向角与相对时延的联合估计方法 ,该方法充分利用了已知的信号码形信息 ,给出了一种无需进行搜索的闭式解 ,与基于多维MUSIC或多维ESPRIT的方法相比 ,具有运算量小的优势 .

频率相对时延对短波高速跳频系统的影响

在仿真计算的基础上，揭示了不同频率通过短波天波信道后的时延差的关系，以及距离、时间、取频点不同对它的影响。重点讨论了如何在选择工作频率上减少由频率相对时延给短波高速跳频系统带来的影响。最后得出了在短波信道上可以进行高速跳频的结论。

宽带数字阵列雷达相对时延测量的新方法

基于Dechirping理论,提出了一种能有效测量大时带积线性调频(LFM)脉冲信号在宽带数字阵列不同通道间相对时延的新方法。该方法利用了FFT算法,不仅系统所需器件简单易行,而且测量精度与实时性较好,并能在一次测量过程中对多个通道进行同时测量。从理论角度分析了这种测量方法的性能与特点,在此基础上确定出系统的各项参数,并提出了进一步简化系统的方案。仿真实验结果验证了所提方法的有效性。

相对时延对空时／时频调制系统性能的影响

在介绍空时/时频调制(ST-TFSK)系统原理的基础上,该文推导了在接收端已知相对时延条件下的非相干ML判决度量,讨论了在接收端未知相对时延条件下信噪比与系统误码率性能的关系,并将其结果与空时/频移键控(ST-FSK)系统的情形相比较。理论分析和仿真结果表明:低信噪比弱化了相对归一时延对ST-TFSK系统可靠性的影响;ST-TFSK系统对相对归一时延的敏感性弱于ST-4FSK系统。

短波信道频率相对时延的实测分析

利用电离层斜向探测系统分别对三条短波路径进行了时延测试,在单模传播数据曲线拟合的基础上,计算了短波信道频率相对时延值,重点分析了电离层单模传播情况下频率相对时延与频率间隔、传播路径及工作频率的变化特征。分析表明短波跳频系统在单模工作时,中午时段的频率相对时延最大,跳频频点间隔越小、路径越大频率相对时延的影响越小。

相对时延对ST-FSK系统性能的影响

空时频移键控(ST-FSK)结合了空时分组码和频移键控的优点,在瑞利衰落信道条件下无需信道信息,可采用非相干的最大似然(ML)检测器。该文推导了在接收端已知相对时延条件下的非相干ML判决度量,讨论了在接收端未知相对时延条件下信噪比与二进制、四进制ST-FSK系统误比特率性能的关系。理论和仿真结果都表明:(1)低信噪比弱化了相对时延对ST-FSK系统可靠性的影响,但在高信噪比条件下相对时延会严重制约系统性能;(2)相对时延对系统性能的影响与系统进制数的关系不大。

一种四通道GPS信号模拟器相对时延的测量方法

本文提出了一种四通道信号源相对时延的测量方法,基于通用数字存储示波器,能在测量四通道信号源相对时延的同时,获得示波器通道之间以及不同连接电缆之间的时延校正参数。该方法特别适合应用于输入不可见的多通道数模混合系统,可扩展适应任意数目的多通道信号源系统,无需使用任何标准测试件,弥补了网络分析仪测量时延的局限性,方便非专业用户使用。

相对时延在码片内的多径分离

本文首先通过分析多径传播对单频信号和调制信号的影响 ,指出在扩频方式下 ,存在进一步分离码片内多径的可能性。然后基于导出的相关解扩输出的解析表达式 ,在忽略噪声的理想条件下 ,求解码片内多径的问题可以近似转化为对一线性方程组的求解。最后对接收滤波器输出为矩形脉冲序列和三角脉冲序列两种情况进行了仿真 ,仿真结果表明 ,码片内多径的幅值、相位能够被精确地分离出来 。

一种共视接收机相对时延校准方法

定时接收机的时延校准方法主要有相对时延校准和绝对时延校准两种,对参与共视时间比对的多台接收机,只需进行相对时延校准。研究了一种接收机相对时延的流动校准方法,该方法使用一套接收机设备作为参考,将参考接收机搬移到不同的地点,测量参考接收机与待校准接收机间的相对时延,实现多台待校准接收机间相对时延的测量。该方法整体考虑接收机端的各项时延,校准步骤简单,对环境没有特殊要求。试验结论表明该方法的相对校准精度可达纳秒级,对于纳秒级的时间比对可以采用该方法对接收机进行相对时延校准。

基于施密特触发器的相对时延校准电路

为了同步导航设备播发的多路秒脉冲,需对多路秒脉冲进行相对时延校准。文章将秒脉冲由方波转换为梯形波,输入至施密特触发器,通过控制施密特触发器的判决阈值电压,便可改变秒脉冲的相对时延。使用方波信号控制差分恒流源器件对电容进行充电,电容两端的压差为方波转换的梯形波。利用减法电路将压差提取出来并进行放大;利用加法电路为压差信号增加直流偏置,直流偏置等于施密特触发器的供电电压的1/2。将秒脉冲信号输入到该电路,可以通过改变电阻来控制方波信号的相对时延,从而降低各秒脉冲接收设备的相对同步误差,提高测量精度。通过电路设计和仿真验证两路信号30ns的相对时延校正,仿真结果显示误差优于50ps。

基于Dechirping技术的宽带全数字阵列雷达时延测量方法研究

该文基于Dechirping技术,提出了一种测量宽带数字阵列中不同T/R组件间相对时延的新方法。为了提高雷达系统的灵活性、可扩展性及减低硬件成本,该方法可全部通过软件实现,利用抽取技术和FFT算法,不仅能有效地降低数据率和提高计算效率,而且有较好的测量精度及实时性,并能在一次测量过程中对多个T/R组件间的相对时延进行同时测量。文中从理论角度分析了影响测量方法性能的各个因素及其特点,并在此基础上确定出测量系统的各项最佳参数。仿真实验结果验证了该方法的有效性。

一种卫星双向时频传递设备时延差的标定方法

利用卫星双向时间频率传递方法可以实现精度优于1 ns的远程时间同步。卫星双向设备时延差是影响双向比对结果的一项主要误差。目前,国际上通用的方法是利用一套可移动的双向校准设备实现对两套卫星双向设备时延差的校准。该方法存在设备成本高、占用通信卫星资源且对天气条件要求较高等问题。随着i GMAS站和其他监测站点的建设,越来越多站点的接收机监测数据资源可用。提出一种利用各站点监测数据实现对卫星双向设备时延差的校准方法。当卫星双向比对两地同时具有监测数据可用时,可以通过事后数据处理的方式校准两地卫星双向设备的时延差。校准的主要思路是利用精密星历、钟差和电离层产品,从每颗星的伪距测量值中扣除传播路径中的各项延迟,得到本地与导航系统时间的时差。通过对所有可见星的时差结果进行加权、滤波,并扣除接收机间的相对时延,得到比对两地的全视站间钟差。最后,通过与同时段的卫星双向结果进行比较,得到两地卫星双向设备的时延差,校准精度优于1 ns。虽然该方法无法实现亚纳秒量级的校准,但是可以较为简单地标定出两地卫星双向设备的时延差,可以满足纳秒级的时间同步应用需求。

一种基于多目标的角度时延联合跟踪算法

提出了一种多目标角度时延联合跟踪算法。该算法首先利用高分辨处理估计出目标的个数及其初始角度和初始时延,接着通过相邻时刻估计得到的信道频域冲激响应的差,再得到各个目标相邻时刻的角度差和时延差,从而估计出不同时刻各个目标的角度和时延。相邻时刻估计得到的目标的角度和时延是自动关联的,避免了运算量较大的数据关联过程,而且在跟踪过程中并不需要进行子空间分解。仿真结果表明,该算法具有较高的跟踪性能。

一种空时分布多径信号DOA—时延联合估计的ESPRIT方法

在城市密集环境下,由于局部密集多径反射信号不再符合点目标模型,传统多径参数(波达方向与相对时延)联合估计算法往往失效。针对此类问题本文考虑一种基于空时相干分布的多径模型,并在得到信道估计后将其转化至频率域去卷积获得空时联合信号子空间,由于多径扩展影响该信号子空间不再具有旋转不变结构,本文通过在联合信号子空间中抽取行向量构造不同的矩阵对,使各矩阵对在相位上满足旋转不变性质,然后,利用ESPRIT算法估计中心时延与中心DOA参数。与点目标ESPRIT方法相比该方法能够有效克服多径扩展影响,实现参数自动配对,且具有不敏感于多径分布形式的优点,仿真实验证明了其有效性。

一种相干分布目标的DOA-时延联合估计算法

在城市密集环境情况下,基于传统点目标模型的多径空时参数(波达方向与相对时延)联合估计算法往往出现性能恶化。本文通过重新构造空间流形与时间流形,给出了一种更符合密集环境的空时相干分布信号模型,并在获得空时联合信号子空间后,分别抽取空间、时间子矩阵构造空间谱与时间谱,通过搜索谱峰得到所需空、时多径参数,最后利用空时流形向量与空时联合噪声子空间的正交性质实现空时参数配对。与TST-MUSIC等算法相比,该算法仅需要两次搜索及一次配对过程。仿真实验表明,该方法能够有效估计相干分布信号空时参数,抑制分布扩展影响,实现多个参数的自动配对。

均匀圆阵中时空信道多径参数的估计方法

本文给出了在矢量信道冲激响应 (VCIR)可以估计出来的前提下 ,一种基于信道参数矩阵法的二维方向角与相对时延的联合估计方法 ,该方法充分利用了已知的信号码形信息 ,给出了一种无需进行搜索的闭式解 ,与基于多维MUSIC或多维ESPRIT的方法相比 。

基于空时扩展虚拟阵列的高分辨率多参数联合估计

针对雷达、声纳、移动通信等系统中对多个目标方位、速度与距离等信息同步提取的要求,文章通过对原始数据的时延补偿等处理,构造了具有时移旋转不变性的一组虚拟相关矩阵,提出了一种基于空时扩展虚拟传感器阵列的二维方位角、多普勒频率和相对时延联合估计的新方法。该方法对于噪声不敏感,可应用于低信噪比环境,具有较高的估计精度,且无需谱峰搜索,各参数在求解过程中自然配对,理论可同时处理的目标数目超过系统阵元数限制。算法对于传感器阵列的结构无特殊限制,可应用于任意常见阵列如均匀方阵、“L”阵、圆阵等等,具有很好的理论价值以及应用前景。理论分析与计算机仿真实验都证明了算法的有效性。