一种高动态环境下COMPASS卫星信号快速捕获算法

在对传统的卫星信号捕获算法分析的基础上,提出了一种惯性导航系统(INS)辅助的基于部分匹配滤波器和快速傅里叶变换(FFT)相结合的捕获算法。在此算法中,利用惯性导航设备提供的信息计算多普勒频率,通过部分匹配滤波器和FFT相结合的算法并行搜索载波频率和码相位。该算法不仅能缩小多普勒频率的搜索范围,而且能够快速搜索码相位。仿真结果表明,此算法能够在高动态环境下成功捕获COMPASS卫星信号,并且明显减少捕获时间。

基于DSP的船舶航海仪器故障诊断

为保障船舶航行过程中安全可靠,避免航海仪器故障引发大规模航行事故,研究基于DSP的船舶航海仪器故障诊断方法。通过应用DSP技术中的TMS320C2812芯片作为核心处理器,向DSP芯片写入基于支持向量机航海仪器故障诊断算法;通过船舶航海仪器采集传感器,实时采集船舶航海仪器特征信号,经由模数转换器处理后提供至DSP芯片中,在DSP芯片内部通过故障诊断算法诊断不同航海仪器的故障问题,完成故障诊断后,DSP可通过接口电路将诊断结果提供至PC上位机,在上位机中向用户显示航海仪器故障诊断结果。经实验验证,该方法可精准采集航海仪器的运行参数,当进行故障诊断时,可快速、有效地诊断磁罗经、探测仪、日光信号灯等多种仪器的故障情况,保障航海仪器的安全性。

一种基于磁阻传感器的数字罗盘的设计

基于地磁测量原理设计的数字式磁罗盘,具有体积小、启动快、功耗低等优点,现代测控技术对测向传感器提出了更高的要求;为提高数字罗盘的精度,设计了一种基于磁阻传感器的数字磁罗盘;在分析相关产品的基础上,着重对电源、器件选型、信号调理电路、软件设计等方面进行了分析研究,设计了数字罗盘并研制了试验样机;为验证设计效果,在双轴陀螺测试转台上进行了测试,试验结果初步验证了该设计方案的可行性;论文的研究工作可为研究和提高数字式磁罗盘的测量精度提供参考。

动基座捷联罗经初始对准误差分析

为解决动基座条件下罗经控制法误差较大的问题,通过捷联罗经的原理框图和算法设计,使用梅森增益公式,分别画出东向通道、北向通道、罗经回路的信号流图。对动态条件下罗经回路对准方法的误差进行了深入分析,采用"等效器件误差"的方法,将匀速状态下载体的机动引起的误差看作固定数值的陀螺输出偏差和固定数值的加表输出误差,将匀加速状态下载体的机动引起的误差看作斜线变化的陀螺输出偏差和斜线变化的加表输出偏差,定量给出了匀速、匀加速以及周期性震荡加速度条件下所引起的罗经回路对准方法的水平失准角和方位失准角稳态误差角的表达式,并通过仿真验证,为在载体机动条件下使用罗经回路初始对准方法提供技术支撑。

北斗卫星导航系统的应用及其抗干扰技术

介绍了北斗卫星导航系统组成、信号特点及其应用领域,然后指出北斗卫星导航信号的宜被干扰性,概述了目前主要采用的干扰与抗干扰技术,最后提出应从国家安全层面认识北斗卫星导航的抗干扰问题。

基于AD9959的无线电罗盘天线信号产生器设计

为实现无线电罗盘的原位测试,设计一种基于DDS芯片AD9959的无线电罗盘天线信号产生器,该信号产生器输出信号可以程序控制,其频率及相位、幅度关系符合无线电罗盘天线输出信号的特征,能够满足无线电罗盘功能、性能测试及故障隔离对天线信号的需求。可以集成到ATE实现无线电罗盘的自动测试。

基于修正GAPES的GPS脉冲干扰抑制方法

GPS L5信号以及我国北斗卫星导航系统所用的B2a信号是未来全球卫星导航系统的重要组成部分,但现存的航空无线电设备对L5和B2a信号所在频段造成了不可忽视的干扰,其中测距仪设备(DME)的大功率脉冲干扰是GPS L5所在频段内主要的脉冲干扰源。在脉冲干扰抑制方法中,最常用的脉冲干扰抑制方法是时域脉冲消隐方法。但此方法在抑制干扰的同时会造成有用信息的丢失,形成缺口数据。本文提出一种缺失数据恢复的新方法,首先利用混合滤波方法抑制干扰,得到缺口数据的部分有用信息,用此信息作为初始值,进行循环迭代处理。由于利用了缺口数据部分的有用信息,因此该方法得到的缺口数据估计值更接近于未受干扰的原始数据。仿真实验结果表明,所提方法相比传统GAPES(Gapped-data Amplitude andPhase Estimation)方法具有更好的性能。

航行状态下罗经回路初始对准方法误差分析

为了解决动基座条件下罗经回路方法误差较大的问题,通过捷联罗经的原理进行分析,使用梅森增益公式,对航行状态下罗经回路对准方法的误差进行了深入分析,采用"等效器件误差"的方法,将匀速状态下舰船的速度带来的影响等效成常值陀螺漂移和常值加速度计零偏,定量给出了纬度变化、匀速、条件下所引起的罗经回路对准方法的水平失准角和方位失准角稳态误差角的表达式,并通过了仿真验证,为将罗经回路对准法推广至动基座情况提供有力的支持。

磁通门罗盘的数字信号处理方法

为提高磁通门罗盘的指向精度和稳定性,提出了磁通门罗盘的数字信号处理方法。利用微处理器直接产生激励信号,通过模数转换采集磁通门传感器感应的磁场信号,对所采集的原始信息进行傅里叶变换获取偶次谐波,得到罗盘方位值。计算结果表明:二次谐波的波形幅度在各偶次谐波中最大,其提取精度至少提高5倍,而且采用多个偶次谐波并行使用解算方位的方法,降低了原始噪声,增大了原始信息的利用率,提高了磁通门传感器的灵敏度,因此,数字信号处理方法可行。

北斗卫星导航空时抗干扰技术研究

传统的阵列抗干扰技术的主要问题是自由度有限、对多径干扰处理困难,空时抗干扰技术相对于时域、空域、频域等抗干扰方法有更多优势。在不增加阵元的条件下,空时抗干扰技术增加了空域自由度,提高了抗干扰性能。论文分析了空时抗干扰技术的基本原理,并进行了空时抗干扰算法仿真。仿真结果证明:空时抗干扰技术能抑制多个宽带、窄带干扰信号,可以提高抗干扰性能。

语音识别在船用三维罗经仿真系统中的应用

为了更好地发挥三维罗经仿真系统的作用,将语音识别技术引入其中。在分析语音信号预处理、特征提取及语音识别解码等关键技术的基础上,利用Speech SDK5.1开发命令控制型语音识别,实现三维罗经仿真系统的语音交互功能。测试结果表明,该语音交互具有较高的识别率;结合语音识别关键技术分析语音交互指令测试结果,得到影响识别率的主要因素,实现了用语音控制三维罗经仿真系统的目的。

MIMU/GPS/磁传感器组合导航系统信号处理

针对MIMU/GPS/磁传感器组合导航系统,进行了GPS信号调理、MEMS陀螺仪降噪以及磁传感器误差补偿研究。用双线性趋势外推法与MIMU陀螺仪信息对GPS信号进行处理,用AR(3)误差模型对MEMS陀螺仪去噪建模,用旋转标定方法对磁传感器进行误差补偿。通过对自行研制的MIMU/GPS/磁传感器组合导航系统与高精度组合导航系统的室外跑车比对试验,验证了上述信号处理及误差补偿方法的有效性。

自动化增雨防雹火箭发射装置的关键技术研究

设计了一种自动化增雨防雹火箭发射装置,在分析了火箭发射初始扰动原因的基础上,对在火箭发射过程中发射架俯仰驱动中存在的间隙,利用电磁铁带动齿块和锁紧杆啮合锁紧,旋转驱动中存在的间隙,利用了增力杠杆机构配合摩擦系数较大的V帯结构,达到锁紧的目的;对火箭发射时姿态调整中如何利电子罗盘和GPS数据链做闭环控制做了研究;对于火箭发射中的点火安全分别从软、硬件设计中给予了保证。

基于DDS IP核的无线电罗盘天线信号模拟器的设计与实现

为了对某型机载无线电罗盘进行测试与维修,提出了一种基于DDS IP核的通用无线电罗盘天线信号模拟器的设计方法。首先讨论了无线电罗盘天性信号的格式与特点,然后利用FPGA中的DDS IP核来合成符合规范的无线电罗盘模拟信号,并在Lab Windows/CVI平台上开发了上位机软件,实现人机交互功能,可方便、灵活地对输出信号的频率、方位角和调幅系数等参数进行设置。最后用示波器对设计的无线电罗盘天线信号模拟器进行了测试,测试结果表明其各项参数都能达到设计要求,同时精简了硬件结构、节约了FPGA逻辑资源,并且控制更加灵活。

无线电罗盘仿真系统的设计与实现

根据导航台相对方位角的数学模型,利用计算机仿真技术设计了WL-5型无线电罗盘仿真系统。该仿真系统能根据计算机给出的有关数据,仿真出导航台的相对方位角;同时根据飞机的飞行位置及相关导航台的导航信号频率,通过计算机声卡实时播放相应的导航台的仿真音频信号。实际应用表明,该系统工作可靠,仿真度高,能广泛地应用于飞行模拟器的无线电罗盘仿真系统中。

无线电罗盘的天线信号模拟器的电路设计

根据无线电罗盘的工作原理,设计了此无线电罗盘的天线信号模拟器电路,它模拟无线电罗盘的组合天线对地面导航台无线电信号的接收功能,为无线电罗盘接收电路提供含有低频方位的高频信号;在该天线信号模拟器中,采用了单片机、GPIB等技术,重点解决了在不同频率上飞机纵轴与导航台之间的夹角可在一定的精度上的任意控制,从而实现对某型无线电罗盘的主要性能参数的自动测试任务。

DDS在罗盘测试信号产生模块中的应用

本文在对DDS原理和AD9854芯片研究的基础上,介绍了一种罗盘测试信号产生模块的设计方案。通过单片机对DDS芯片的控制,可以产生正弦波信号和正弦波调幅信号,满足罗盘定向灵敏度和接收机灵敏度的测试要求。

北斗二代系统B1频段中频信号的生成方法

研究一种北斗二代卫星导航系统B1频段信号的生成方法,以实现B1频段下的北斗二代卫星信号。上述方法可以替代昂贵的硬件信号仿真器,为后期北斗二代软件接收机的研究提供可靠的信号源。在Simulink软件平台上生成包括测距码的产生,自行搭建QPSK模块实现调制,以及难点部分的导航电文、载波和强度可调的噪声信号的最后叠加等,最终拟合成所需信号。后期通过对生成信号的快速FFT捕获进行验证,结果表明生成的信号完全具有北斗二代B1频段QPSK调制信号的所有特征,同时信噪比可调,可以用于北斗二代的信号处理,为北斗老二代系统的设计提供了参考。

补0的TD-AltBOC多信号分量联合捕获方法

针对TD—AltBOC导频路和数据路码片时分复用，四信号分量码相位相同的特点，提出了补0的TD-AltBOC多信号分量联合捕获方法。该方法通过将本地复制的TD-AltBOC信号奇数和偶数码片伪随机码分别补0消除相邻码片故据跳变造成的相关峰损失，将4个信号分量的相关值进行多种相干组合，选取最优的相干组合相关值作为最终的统计划决量，解决了传统的单信号分量捕获方法损失信号能量的问题。从理论上分析了TD-AltBOC信号码片时分复用对传统FFT捕获方法性能的影响，推导了所提出方法的虚警概率和检测概率表达式。理论和仿真结果表明：所提出的方法比传统FFT方法和GPSL2CCM码单信号分量捕获方法提高捕获灵敏度3～6dB，降低平均捕获时间5％-35％，当载噪比为38dB-Hz，虚警概率为0．1％时，检测概率可达80％。

AD9854在无线电罗盘测试信号源中的应用

本文在对DDS芯片AD9854芯片研究的基础上,介绍了一种航空无线电罗盘测试信号源的设计方案。通过单片机对DDS芯片的控制,可以产生正弦波信号和正弦波调幅信号,满足罗盘定向灵敏度和接收机灵敏度的测试要求。