基于半正定松弛的到达频率差目标定位方法

采用频率测量实现目标定位具有成本低、可靠性高的特点,仅利用到达频率差(frequency difference of arrival,FDOA)测量,提出了一种静态目标位置的精确定位方法。针对所建立的频率测量方程的高度非线性这一问题,通过引入辅助变量,将其转化为矩阵形式的伪线性方程;然后利用半正定松弛(semi-definite relaxation,SDR)方法将非凸的加权最小二乘(weighted least square,WLS)问题松弛为半正定规划(semidefinite programming,SDP)问题,从而进一步精确估计未知变量;最后对所提出方法的均方根误差(rootmean-square error,RMSE)进行了分析,以验证其性能。仿真结果表明,在较低的高斯噪声水平下,所采用的半正定松弛方法的性能能够达到克拉美罗下界(Cramer-Rao lower bound,CRLB),且该算法对几何形状具有较高的鲁棒性;此外,在使用较少数量的传感器时,其RMSE性能要优于两阶段加权最小二乘(two-stage weighted least square,TSWLS)法。

获得高精度频率差的关键技术

在利用LC振荡电路的参数变化而引起振荡频率的变化的特性进行的多种应用测量实验中,测量结果的精度都依赖于频率差Δf=f-f0.但当电路校准后进入测量状态时,电路参数会发生改变,使初始频率f0不复存在.如何在进入测量状态后保持初始频率f0以及精确提取频率差Δf,是提高测量精度的关键.为此提出一种采用锁相环自锁定技术和频率差计的方法,可以取得较好的效果.

基于电流频率差的有源配电网线路保护

分散式风力发电高渗透地接入配电网,使得拓扑结构从辐射式变成有源配电网,传统的三段式电流保护将难以适应。通过分析双馈式感应风力发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)的故障暂态特性,获取其短路电流的频率变化特征以及与大系统短路电流的显著差异。由此,提出基于电流频率差的线路保护,即通过线路两端故障电流的频率差值比较来识别故障区域。参照某分散式风电接入10kV地方电网示范性工程的参数,在PSCAD/EMTDC软件平台建立了有源配电网模型,对所研究的线路保护进行了大量的仿真测试,结果表明在不同DFIG出力、不同故障类型、不同过渡电阻以及不同故障位置情况下该线路保护动作正确,并且能够灵敏、有效地适应不同工况。

多普勒频率差定位技术研究

讨论了多普勒频率差定位技术的实现方法 ,推导了定位误差公式 ,并给出了实际使用时的简化而直观的形式 ,同时进行了数值模拟 .

基于多普勒频率差的拖曳式诱饵干扰检测

诱饵的检测是拖曳式诱饵(TRAD)干扰对抗的基础。对单脉冲雷达有无拖曳式诱饵干扰下平衡鉴相器(BPD)输出角误差信号进行了推导,根据平衡鉴相器的原理,得出了目标和诱饵干扰信号间的多普勒频率差会影响角误差信号的结论。当不存在拖曳式诱饵干扰时,经低通滤波器处理后角误差信号无变化;当存在拖曳式诱饵干扰时,经低通滤波器处理后角误差信号交流部分被滤除,角误差信号发生变化。根据诱饵存在与否时角误差信号的这一差异,利用门限检测实现对诱饵干扰的检测。仿真分析了不同干扰场景下的检测性能,验证了本文方法的有效性。

一种时差/频率差快速联合估计方法

利用主星和邻近星转发信号的互模糊函数(CrossAmbiguityFunction-CAF)进行定位参数的估计是通信卫星干扰源定位的一种重要方法。由于这种参数估计是二维平面上的迭代搜索运算,达到估计精度需要处理很长的数据,计算量巨大,处理速度一直是该方法应用的瓶颈。分析了参数估计精度对时间/带宽的要求,设计了具有不同分辨率的时域双模式搜索流程直接减少信号处理的数据点数,并提出了用卫星星历辅助产生搜索初值的方法,降低了CAF参数估计的运算量。新方法与传统试探方法的运算量比较和对实际信号的处理实验验证了处理方法的有效性。

用李萨如图形变化的快慢测多普勒效应中的频率差(测速)

针对当前利用多普勒效应测速实验中的测量频率差难的问题,通过实验发现利用李萨如图形变化的快慢测多普勒效应中的频率差,效果很好.实验中设计了使用遥控赛车模拟现实中的车辆,实验更具现实性.

基于频率差变化率的快速低频减载方法

低频减载是现代电力系统中广泛采用的一种制止系统频率快速下降,阻止系统频率崩溃的有效措施,是电力系统安全稳定运行的第三道防线。传统低频减载方法中频率低于整定值时起动减载装置,易错过最佳切负荷时间,引起事故的扩大。提出一种基于频率差变化率的快速低频减载方法,重点是对动作时间的选择,可快速起动减载装置,在尽可能短的时间内阻止系统频率下降。详细介绍了方法的原理,并针对某一实际系统利用BPA软件建立模型进行仿真计算,通过与传统方法比较,证实了所提方法的有效性。

频率差计基本原理的探讨

在很多频率控制或频率数字化处理的场合,经常要求取得2个交变信号瞬时频率差的精确控制信号。以往实验中是采用2个频率计分别测量频率值,然后计算频率差进行数据分析,这样做显然不能实现瞬时反应,更无法得到与频率差对应的控制信号。采用输出频率差的频率差计是最佳途径。文中提出采用乘法器和积分器等组成频率差计,乘法器输出含有频率差成分的混合信号,合理设计积分电路的时间常数,提高高频抑制比,就可以得到精确的瞬时频率差信号。该方法区分度高、电路简单,很容易与整个工作系统整合为一体,使得电路更紧凑、工作更可靠。

使用频移反馈激光系统测量光学频率差

本文提出使用频移反馈激光系统测量光学频率差的新方法。实验测得一个Ｎｄ：ＹＬＦ激光器输出的两个纵模的频率差为３．７３３４４０ＧＨｚ，其精度为±５ｋＨｚ。

基于MUSIC的高分辨率到达频率差估计方法

多重信号分类(MUSIC)算法具有高分辨率、高精度和同频多信号的频率估计能力,利用这一性能可将其应用于到达频率差估计,得到基于MUSIC的到达频率差估计方法。这种方法在不同信噪比、带宽、采样率和积分时间等条件下,均能对到达频率差进行高精确估计,仿真结果验证了该算法的可行性、有效性和稳健性。

加力型频率分裂激光器的频率差热漂移

频率差可调的加力型频率分裂氦氖激光器具有广阔的应用前景,目前鲜有关于该激光器频率差热漂移的具体报道,但它是一个重要的应用指标,特别是在光刻机用干涉仪中需要重点关注。采用弹性加力法对双折射-塞曼氦氖双频激光器进行频率差赋值,详细观察了频率差在开机漂变阶段、过渡阶段及稳定阶段状态的变化过程,给出了频率差对开机时间的曲线。实验表明稳频作用下的频率差的稳定性优于23 kHz/h,重复性优于130 kHz。此外还就不同结构或材料的弹性加力元件对频率差的影响进行了对比分析,实验表明系统温度分布的均匀性和稳定性对频率差热漂移起重要作用。

多环路反向交叉眼干扰多普勒频率差研究

针对单脉冲雷达抗干扰能力强的特点,可以采用多环路反向交叉眼进行干扰。该文对多环路反向交叉眼干扰进行建模,分析了平台运动在不同干扰环路间引入的多普勒频率差。运用泰勒级数展开推导了多普勒频率差的表达式,给出了补偿公式,并分析了多普勒频率差补偿的敏感度和多普勒频率差对参数容限的影响。仿真结果表明,多普勒频率差在干扰机转角为45°时最大,干扰机天线应尽可能对准单脉冲雷达以减小多普勒频率差;对不同环路之间的多普勒频率差补偿得越精确,干扰环路相位差越小,参数容限越宽松,多环路反向交叉眼的干扰效果就越稳定。

基于多普勒频率差的三站无源定位技术

如何消除无源时差定位系统对高重频目标源的定位模糊是一直倍受关注的问题。利用多普勒频率差无源定位算法解决了对高重频目标源的定位模糊问题,通过仿真实验验证了该方法的可行性和有效性。

基于四阶累积量的到达频率差估计算法

研究了基于四阶累积量的到达频率差估计算法,并给出了该算法的离散实现方法。该算法利用高阶累积量的特性,在相关的噪声环境下,对到达频率差作出了精确估计。仿真结果验证了该算法的有效性。

双光梳重复频率差异步锁定技术研究

双光梳系统在高精度绝对距离测量、三维成像以及光谱测量等领域有着其独特的优势和广阔的发展前景。文中提出一种基于锁相环原理的异步锁定技术,可以对双光梳系统中的重复频率差进行精密锁定。实验中,采用了重复频率约为155.711 MHz和155.714 MHz的双光梳系统,通过反馈控制压电陶瓷(PZT)驱动电压从而控制激光器谐振腔腔长来实现重复频率差的锁定,并利用频率计数器采集锁定后双光梳重复频率差的数据,使用Allan方差和标准差作为频率稳定度的评价指标。最终在1 s的平均时间内,得到重复频率差的Allan偏差为1.8×10^(−13),抖动标准差为40.689μHz。结果表明,该技术可以对双光梳系统的重复频率差进行灵活调整,并具有锁定精度高、抗扰能力强等优点。

光纤陀螺中的相位差与谐振频率差的推导及理论分析

光纤陀螺是一种基于Sagnac效应的环形干涉仪,常见的光纤陀螺包括干涉型和谐振型。首先,对于这2种光纤陀螺,本文采用了以惯性空间为参考系的路程叠加法证明了Sagnac效应是一种与介质无关的纯空间延迟,有效折射率n对Sagnac时间差Δt和光程差Δδ均没有影响;其次,对于干涉型光纤陀螺,有效折射率n对Sagnac相移差Δφ也没有影响;再次,对于谐振型光纤陀螺,文中提出了2种方法,即基于激光物理学中的行波谐振腔理论和基于多光束干涉机理,求出谐振环形腔的谐振频率差Δνq的表达式,其与光纤环匝数N无关。最后,得出光纤陀螺中的相位差Δφ和谐振频率差Δνq之间所满足的关系,并分别从数学形式和物理意义上对这一关系作出分析。2种陀螺的光路结构虽不同,但可使用统一的模型表达及分析光学物理量之间的关系。