卫星导航信号载波噪声比估计算法及应用

载波噪声比用于指示卫星导航信号强度,由基带相关处理后的信噪比计算得到。文章介绍四种常用的载波噪声比估计算法,对比各种算法及配置参数估计载波噪声比的真值偏差和标准差性能,分析各种载波噪声比估计算法的优缺点,给出选用建议,阐述载波噪声比估计在基带信号处理和定位解算阶段的应用。

一种高稳定性频率源的低接近载波相位噪声的测量方法

针对高稳定性频率源在收发共用及收发分置系统中的广泛应用,而传统的对普通频率源的分析方法已不适用于高稳定性频率源,建立了高稳定性频率源的信号模型,提出了一种基于中频采样的测量高稳定性频率源的低接近载波相位噪声的方法.该方法先通过中频采样和信号预处理得出频率源的相位起伏值,然后采用匹配滤波精确搜索并补偿高稳定性频率源输出信号的一阶频差和二阶频差,再计算获得高稳定性频率源的中短期频率稳定度和低接近载波相位噪声.最后给出了针对某雷达高稳定性数字频率源实测数据的分析结果.

基于载波高斯包络模型的精密单点定位保护级

针对在精密单点定位完好性评估过程中,使用经验噪声模型包络“厚尾”观测噪声,保护级计算具有保守性的问题,求解一种新的载波噪声分布模型。首先给出精密单点定位中保护级的计算框架,其次利用单个测站100天观测数据获得GPS三频非差组合载波噪声序列,并基于灰狼优化算法求解载波噪声模型参数,最后对两种噪声分布模型的性能进行评估,包括观测噪声的包络情况和保护级计算结果。结果表明,与经验噪声模型相比,所求模型使精密单点定位的垂向和水平保护级分别降低了38.1%和27.1%,提升了完好性监测的可用性。

卫星转发器载波互调噪声比的工程计算

阐述了卫星转发器在多载波工作时载波互调噪声比的工程计算方法，并给出了一个实际的计算例子。

副载波复用卫星电视光网络

本文介绍副载波复用(SCM)卫星电视光网络的组成,并对C波段10个FM-TV副载波复用系统进行设计、分析。设计中采用我国卫星电视接收标准。光源是DFB-LD,用单模光纤传输,PIN-PD作光检测器。通过光星型耦合器把卫星电视信号同时传送到16个终端。在光发送机中采用过调制技术来提高激光器的输出光功率;并根据系统的实际情况,提出用互阻抗低噪声放大器来降低光接收机的噪声,从而使传输距离达到30km。

高动态GNSS接收机载波跟踪环自适应最优带宽设计与试验

对于大多数高动态接收机,通常采用2阶FLL辅助的3阶PLL环路结构,由于存在FLL环路,导致跟踪精度的下降。针对卫星接收机的动态性能和信号载波功率噪声密度比,在综合考虑接收机跟踪环路中的各种误差源(热噪声、晶振误差、动态牵引误差等)的基础上,采用自适应最优带宽技术,设计一种适用于高动态的3阶PLL载波跟踪环。采用基于GPS数字中频信号的数字仿真和GNSS信号源对所设计的自适应最优带宽进行了验证,验证结果表明:在加速度为30g、过程中存在加加速度为30g/s的高动态情况下,采用18 Hz 3阶PLL不能对信号进行跟踪,而采用所设计的自适应最优带宽的3阶PLL环可以对信号进行可靠的跟踪;同时,和固定带宽接收机比较,所设计载波跟踪环环路能够跟踪50g的高动态Compass卫星信号,而采用固定带宽接收机失锁,并且定位精度优于1 m(2σ),测速精度优于0.2 m/s(2σ)。

Multi-GNSS多路径效应与观测噪声综合分析

在GPS,BDS,GLONASS,Galileo四大全球卫星导航系统提供高精度导航、定位、授时服务的情况下,进行卫星导航系统各频率的多路径效应与观测噪声分析与评估,对用户进行观测频率选择、多路径效应修正、随机模型研究等具有重要意义。基于IGS MGEX跟踪网47个多系统跟踪站2.4年的观测数据对四大卫星导航系统所有频率观测量的多路径效应与观测噪声进行综合评估与分析。码伪距多路径效应与观测噪声分析结论显示,Galileo E1/E5a/E5b/E5小于0.35 m,GLONASS G1/G2和BDS B1大于0.4 m,BDS B2/B3和GPS L1/L2/L5约在0.35~0.39 m之间。载波相位多路径效应与观测噪声分析结论显示,Galileo卫星略小于BDS IGSO/MEO卫星,GPS BLOCK IIF卫星约为BDS MEO与Galileo卫星的2~3倍,其均值达到5.2 mm,主要是由于不同频率信号传播硬件时延的变化差异较大。

本振相位噪声引起QPSK信号信噪比降低的分析与仿真

QPSK调制方式频带利用率高 ,因而在通信系统中被广泛采用。载波相位噪声对QPSK调制解调的影响是不可忽略的 ,也是难以分析的。文章在前人时域分析的基础上 ,侧重于对频域的分析 ,使得分析简单 ,意义明显直观 ,并在此基础上作了仿真 ,分析与仿真结果在一定的误差范围内是正确的。

一种用于光线性采样的载波相位估计算法（英文）

提出了一种改进的相位盲搜索算法,该算法通过两次寻找二次最小欧拉距离得到载波相位噪声的估计值.为验证该算法,搭建了一套光线性采样仿真系统,对符号率为10 Gbaud/s的16QAM光调制信号的星座图进行了测量,采样源为脉宽为500 fs、周期为10 ns的光频梳.仿真结果表明,当两个激光器线宽和小于10MHz时,经过该算法对相位噪声进行补偿后,10G-Gb/s的16QAM信号的星座图能够清晰展示.

基于滤除低压台区噪声干扰的噪声抑制器研究

为避免电力载波线上的噪声干扰对电力系统远程采集造成影响,根据当前电网远程采集工作的实际情况,在总结电力载波线上噪声特性的基础上,提出一种抑制噪声干扰的噪声抑制器。通过对实际电网台区进行测试,对比安装噪声抑制器前后的载波信号波形,验证噪声抑制器的有效性。

湍流信道下激光器互调失真特性

基于半导体激光器速率方程,采用贝塞尔函数推导激光器非线性互调失真表达式.在GammaGamma湍流信道下,针对无线光多路副载波二进制相移键控调制,研究非线性互调失真对系统载波互调噪声比及误码率性能的影响,并给出系统最佳调制指数的选取与非线性系数的对应关系.结果表明,同一湍流条件下,调制指数小于最佳取值时,随着调制指数增加载波互调噪声比上升、误码率下降,而调制指数高于最佳取值时系统性能劣化.当闪烁指数为0.2,最佳调制指数为0.6时,获得的最大载波互调噪声比为12.9dB.

IEEE 802.16e系统中的软切换策略

切换是移动网络最重要的技术之一,直接影响着通信系统的整体性能。研究了IEEE 802.16e系统基于CINR(Carrier to Interference+Noise Ratio,载波干扰噪声比)的软切换机制,提出绝对门限和相对门限相结合的软切换触发和判决算法。通过仿真研究了各参数对平均切换次数、切换损耗概率和网络资源利用率的影响,并在这些系统性能之间寻求折中。

一种新的方法对北斗三频观测数据质量进行评估

针对北斗导航系统的测距信号,特别是载波相位观测值的精确与否将直接影响其精密应用,因此本文通过伪距多路径误差和载波相位噪声两个方面对北斗三频观测数据质量进行分析。利用伪距载波相位组合法推导出三频信号的多径误差估计模型;并针对零基线双差法对载波相位观测值精度评估时,必须要求在同一个测站有两个相同型号的接收机对两颗卫星的三频观测数据的情况,提出利用无几何相位无电离层组合法,实现单个接收机对单个卫星接收到的三频载波相位观测值精度进行正确评估。通过实测数据验证,发现采用三频多路径估计模型对伪距多径误差估计精度高,且数据利用率高;伪距多路径误差以及卫星载波相位观测值精度均与卫星高度角成正比。当卫星高度角大于40°左右,载波相位观测值精度均在3 mm以内。

±1100 kV换流站高频干扰源模型的研究

换流器作为换流站最关键的部件,是产生载波噪声干扰的主要设备,对其进行详细的建模以得到准确的高频干扰水平,能为即将投运的±1 100 kV特高压直流工程高频滤波器的优化研究打下坚实的基础。在对换流阀的高频特性进行深入分析的基础上,首先提出了3种换流阀高频模型,并通过与已投运的相似设计的HVDC工程换流阀组产生的高频噪声水平进行比较,确定换流阀模型2来反应其实际的高频特性;其后,利用PSCAD仿真平台搭建准东—皖南特高压直流输电工程的模型,通过仿真计算得到整流站与逆变站换流站平波电抗器前电压波形,并通过傅立叶变换得出其暂态过程的高频噪声水平。考虑到换流阀高频模型实际应用复杂,根据所测得的噪声水平提出用公式表示其频谱特性,并根据换流器内部电压的分布进一步提出分压模型,得出将公式表示的噪声源分压模型作为激励源用于换流站高频特性的后续研究更符合实际。

GPS接收机抗射频干扰技术研究

GPS信号到达地面后十分微弱,极易受到射频干扰;为提高GPS接收机工作的可靠性,对射频干扰的来源和特点进行了研究;主要围绕载波噪声功率比分析了射频干扰对GPS接收机的影响,并据此解算出射频干扰的距离和功率组合;分析结果表明射频干扰会引起GPS接收机的码环、载波环精度下降,误码率升高;最后对目前存在的各种GPS抗射频干扰技术措施进行了介绍,指出通用GPS接收机主要采用自适应数字滤波器、自适应调零天线等时域、空域抗干扰技术。

基于仿真对透明转发器的干扰分析

卫星通信系统旨在为接收方传送高质量的信号,确保双方正常通信。一条基本的卫星链路主要由发端地球站、上行链路、卫星转发器、下行链路和收端地球站所组成。由于卫星通信采用远距离通信,而传输信号的功率与传输距离的平方成反比,因此卫星转发器接收和转发的信号都很微弱,容易受到干扰和破坏。在对卫星通信系统进行侦收分析的基础上,对卫星转发器的干扰进行了研究。从转发器干扰功率分析和转发器干扰下的链路性能分析入手,通过仿真对透明转发器在欠饱和线性状态和过饱和非线性状态下不同的ρ(ρ为干扰信号占转发器总带宽的ρ部分频带)时受干扰的信道输入端的载噪比与上行干信比之间的关系进行分析,找到干扰信号占带宽比例和干扰效果以及干扰覆盖区域之间的关系,为下一步干扰机的设计与改进提供了一定的基础。

基于负载平衡的IEEE 802.16切换机制改进

针对802.16标准中目标基站总是被动接受切换可能引起的网络负载不均的问题,提出一种基于负载平衡的目标基站选择性主动切换的方法来解决这个问题。通过仿真证明,该方法具有较好性能,在吞吐量和端到端时延上都得到了一定程度的提高。

机载卫星通信设备试飞验证方法

与其他无线通信方式相比,卫星通信具有一系列突出优点,使其在民用和军事航空中得到了广泛应用,由于机载平台高速、高机动等特点会严重影响卫星通信设备的功能和性能。基于此,在总结型号设备工程试飞基础上,通过对多普勒频移及变化率、天线增益和波束宽度、机载站天线仰角和方位角,以及卫星通信系统链路质量预算等关键指标进行分析,提出了机载卫星通信设备试飞验证方法,以评估机载卫星通信设备是否满足技术指标要求和使用需求。文章提出的方法可以全面考核机载卫星通信设备的通信效果、通信效率、载机姿态限度和环境适应性等要求,不仅有效提高了试飞效率,减少试飞架次,降低试飞风险,而且还能评估载机在各种姿态条件下的最差实际通信情况,对后续机载卫星通信设备试飞具有很好的指导意义和参考价值。

卫星通信系统在上、下行综合干扰条件下的性能分析

研究了卫星转发器分别工作于线性状态和限幅状态时,同时存在的上行干扰和下行干扰对整个通信链路的载波与噪声干扰比的影响,并以某一卫星通信系统为例进行了具体分析,验证了采用上行干扰和下行干扰进行综合对抗时,将会取得更好的干扰效果,为干扰卫星通信采用新方法提供了一定的理论依据。

C－DOCSIS设备在广电网络中的广覆盖试验及测试分析

随着C—DOCSIS技术工程应用的发展完善及产品的成熟，因其较好的网络适应能力、优质高效的数据传输特性及产品较高的性价比，C—DOCSIS设备在全国各地广电网络的双向改造中已开始规模推广应用．