罗兰C接收机信号处理关键技术及发展

罗兰C接收机性能对系统的导航授时定位精度有显著影响。论文在介绍罗兰C接收机工作原理的基础上,对信号捕获、天地波识别、周期识别和ASF修正等信号处理关键技术进展进行了分析研究。研究表明,现有罗兰C接收机信号处理技术多针对单个问题进行理论研究且存在一定局限性,实际整体接收性能还有待进一步检验。通过对当前研究现状的分析比较,论文从高动态捕获、联合算法研究、非线性时变特性研究、ASF数据更新四个方面重点探讨了我国罗兰C接收机信号处理技术的发展方向。

靶场时统中自适应Loran-C接收机的研究

针对运载火箭的时间同步问题,提出了一种基于ESPRIT算法估计Loran-C接收机天波延迟的信号处理新技术,为设计具有自适应调节最佳采样点的Loran-C接收机打下良好的基础。利用频谱相除技术构建了延迟时间测量的信号模型,研究了频谱相除后信号的幅频特性。针对通带外噪声被放大的现象,提出频域加窗的措施。最后,提出用ESPRIT算法估计了天波延迟,避免了诸如AR、ARMA、MUSIC等算法在整个时域计算参数的弊端,更适合于适时应用。仿真结果表明,频域加窗影响识别天波的分辨率,ESPRIT算法能够正确估计天波的延迟,而且比FFT具有更高的分辨率。

Loran-C信号中直达波与反射波的提取方法研究

Loran-C信号中直达波和反射波到时差的提取是利用其进行测距的关键所在。通过分析Loran-C信号实测波形与理论波形的特征,认为两者所包含的直达波信号一致。基于此特征,通过波形相减的方法从实测Loran-C信号中剔除理论直达波信号,并结合互相关方法求解出直达波和反射波的到时差。

RDSS/LORAN-C组合导航的实现方法研究

在世界各国都认识到在开发应用卫星导航系统的同时 ,必须继续发展陆基无线电导航系统。因此 ,我国在大力发展双星导航系统 (RDSS)的同时 ,还应继承加强LORAN -C系统的研究 ,积极开发RDSS - /LO RAN -C组合导航的潜力。对RDSS/LORAN -C组合导航的优势和可实现性进行了分析 ,提出了 3种不同的数据组合方法 ,并给出了这 3种方法性能的简单比较。

Loran-C和GPS组合系统在海上定位与导航中的应用进展

海上远程高精度定位与导航是海洋开发与应用的基础与保障,该文首先介绍了Loran-C技术的发展以及目前存在的问题,并讨论了Loran-C系统的改进,简单分析了大家比较关注的Loran-C系统的去留问题,讨论了单独GPS系统海上导航的局限性,重点分析了Loran-C系统和GPS系统的组合,包括组合类型和组合系统的优点,组合系统应用情况等,在此基础上,作者提出一种新的Loran-C系统和GPS系统的组合方案——基于单参考站信息的的区域海上GPS实时定位与导航技术方案,以供同行商榷。

Loran-C系统的技术改造与发展方向

简要介绍了近两年来美国和北欧Loran C系统的研究和技术改造 ,以及未来数年内的发展方向政策。美国制订了详细的改造计划 ,对Loran C系统及设备进行结构性调整和更新改造 ,同时对采用新技术后的Loran C系统的性能和长期需求作出测试与评估。北欧Loran C系统的研究重心是如何将陆基和空基系统有效地结合起来。Loran

RDSS/LORAN-C组合导航的实现方法研究

目前,世界各国都认识到在开发应用卫星导航系统的同时,必须继续发展陆基无线电导航系统。因此,我国在大力发展双星导航系统(RDSS)的同时,还应继续加强LORAN-C系统的研究,积极开发RDSS/LORAN-C组合导航的潜力。本文对RDSS/LORAN-C组合导航的优势和可实现性进行了分析,提出了三种不同的数据组合方法,并给出了这三种方法性能的简单比较。

RDSS/LORAN-C组合导航的实现方法研究

目前,世界各国在开发应用卫星导航系统的同时,继续发展陆基无线电导航系统。我国在发展双星导航系统(RDSS)的同时,还应继续加强LO-RAN-C系统的研究,积极开发RDSS/LORAN-C组合导航的潜力。此文对RDSS/LORAN-C组合导航的优势和可实现性进行了分析,提出了三种不同的数据组合方法,并给出了这三种方法性能的简单比较。

SINS/GPS/LORAN-C多传感器组合导航系统研究

基于联邦滤波的捷联惯导与GPS、Loran-C组合导航系统,是利用GPS、Loran-C等子系统提供的参数信息对组合导航系统进行联邦卡尔曼滤波,校正捷联惯导系统的误差。在对系统进行了理论仿真的基础上,进行了海上试验,给出了静态和动态试验的结果。理论仿真和基于实测数据的试验结果表明,此滤波器具有较高的滤波性能和精度,而且提高了导航系统的可靠性。

基于DDS技术的Loran-C信号源的杂散信号抑制的分析与实现

采用直接数字频率合成(DDS)技术设计的Loran-C信号源,具有输出杂散多且难以预测的缺点。基于对DDS基本原理的研究分析,针对DDS输出信号存在的相位舍位杂散问题,对其关键部位的相位累加模块进行优化设计,并基于FPGA技术,在QuartusⅡ环境下完成了对Loran-C信号源的实现与仿真验证。结果表明,通过优化的设计算法能够产生失真小,稳定度好的输出波形,从而验证了该方法抑制杂散的有效性与可行性。

Loran-C技术应用扩展

主要介绍国外在Loran C综合利用方面发展情况 ,详细叙述在Loran C系统中增加差分GPS发播功能、技术比较成熟且得到国际普遍认可的“EUROFIX”方法和技术。它的信号调制、编码技术和方法以及非常理想的实验结果 ,也许对我国“长河二号”、“BPL”综合利用有所借鉴。

改进的Loran-C同步干扰抑制高效自适应算法

针对目前Loran-C系统抑制同步干扰所采用的自适应算法存在运算量大、定位时间长的缺点,提出了一种改进算法,即BMMax-NLMS算法,并对运算量进行了比较。通过建立Loran-C信号模型,运用改进算法对干扰信号进行自适应滤波。仿真结果表明,该算法能够在抑制同步干扰的同时有效减少运算量。最后,利用实测数据进一步验证了这些结论。

Loran-C/INS组合导航系统在飞航导弹上的应用

建立了用于飞航导弹导航的Loran-C/INS组合导航系统的状态方程和测量方程,并设计了Loran-C/INS系统的次优卡尔曼滤波器。以某地区Loran-C台链为例,针对均方根值为0.1°/h和0.01°/h的陀螺漂移,将飞航导弹的动力学特性看作一阶惯性环节时,对组合系统的导航效果进行了仿真分析,结果显示LoranC/INS组合导航系统能提供较高精度的导航信息,具有较好的应用前景。

Loran-C接收机窄带干扰频率点检测技术研究

针对Loran-C接收机窄带干扰的问题,要想有效的抑制NBI,首先要计算NBI的频率点,而对于罗兰C系统来说,其覆盖范围达到1000km以上,在这么大的范围内,随着接收机在不同的位置,NBI的频率点肯定是变化的,同时干扰的数量也是变化的,针对这种情况,本文讨论了窄带干扰频率点的检测方法。

基于apFFT的罗兰-C信号相位编码识别

针对现有罗兰-C接收机普遍采用锁相环硬件电路跟踪相位的情况,提出了利用全相位谱分析(apFFT)的罗兰-C信号相位编码软件识别方法,分析了罗兰-C载波信号初相位的apFFT识别原理,基于apFFT方法用Matlab对罗兰-C接收信号在噪声和载波干扰等情况下的初相位识别进行了仿真.结果表明,apFFT方法既能像FFT一样分析出干扰频率成分,又能识别出各频率成分的初相位,尤其信干比在-20 dB情况下仍可准确地识别出罗兰-C载波信号初相位,为增强型罗兰接收机的设计提供了一种新的相位编码识别方法.

基于IFFT频谱相除的罗兰C天地波识别新算法

目前模拟接收机的周期识别复杂、识别时间长,而相关文献提出的算法在罗兰C天地波到达时间间隔小于50μs时估计误差大。为了准确估计时间间隔小于50μs的天地波到达时刻,在IFFT频谱相除技术基础上提出天地波分别识别的新算法。在证明了方法可行性的基础上,采用该算法仿真分析了天波以及地波自动识别的准确性。结果表明,利用该算法,天地波自动识别的准确率分别可达99.6%和98.6%以上,相对USCG标准可改善信噪比6dB。

罗兰-C数据解调与解码技术研究

罗兰-C数据通信已经成为罗兰-C系统扩展应用的重要方向,BPL长波授时系统和"长河二号"系统相继采用"Eurofix"技术实现了通信导航一体化。在对罗兰-C数据调制编码方式——三态脉冲位移字平衡调制、RS(Read-Solomon)和CRC(cycli-cal redundancy check)编码技术研究的基础之上,提出了一种基于交叉相关检测的罗兰-C数据解调、解码方法,并从数据获取、解调判决准则、RS纠错解码和CRC循环校验等方面详细论述了罗兰-C数据解调与解码的具体方法和算法流程,解决了罗兰-C接收机数据信息接收的关键技术。

基于优化包络相关法的罗兰C天波延迟估计算法

针对低信噪比条件下,罗兰C天波信号延迟时间估计的准确性和有效性问题,提出基于优化包络的相关系数时域法。通过分析标准罗兰C信号包络的特征,分别采用微分和二次微分方法对罗兰C信号包络进行优化,形成陡峭的包络信号上升沿;利用相关系数法对接收信号包络和参考信号包络进行匹配,形成的匹配峰值分别对应地波和天波信号到达的时刻,由此可获得天波信号的延迟时间;通过仿真分析和实测信号试验验证,证明该方法能满足数字化接收机的实际要求,并具有更高的抗干扰能力、估计准确性和自动识别功能的特点。估计的结果还可以作为判别相位跟踪和周期识别正确率的辅助依据。

罗兰C双台链交叉定位算法研究

在推导罗兰C双台链交叉定位算法基础上,根据试验得到的时差测量结果进行了单台链双曲线定位、非时基交叉圆定位以及双台链交叉定位算法比较。结果表明:测量点几何因子GDOP较好时,单台链双曲线定位与交叉圆定位方法的定位结果基本相同,而GDOP较差时,交叉圆定位方法的定位结果明显优于单台链双曲线定位算法的定位结果,但两种情况下的双台链交叉定位结果的误差均最小;采用双台链交叉定位算法能够有效克服单台链双曲线定位方法在基线延长线附近定位时存在的"奇异"现象,扩展罗兰C系统有效作用距离。

罗兰-C信号的抗干扰快速检测方法

针对罗兰-C导航定时接收机传统信号检测时间长、抗干扰性能差的缺点,提出了一种罗兰-C信号抗干扰快速检测方法。该方法首先将经过AD采样的罗兰-C信号与本地产生的载波信号进行混频得到同向/正交两个支路信号,通过低通滤波器滤除高频成分后进行平方相加消除本地载波与罗兰-C信号载波之间的相位差,然后将得到的罗兰-C信号包络进行延迟相乘累积得到相关累积峰,基于相关峰的分析判决即可实现罗兰-C信号的检测。理论分析与实验结果表明:该方法的信号检测时间少于200ms,比传统方法提高了数千倍;抗窄带干扰性能优于-20dB,比传统方法提高了10dB,解决了强窄带干扰环境下罗兰-C信号的快速检测问题。