CRC校验码软件生成技术原理分析

循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check,CRC)具有检错能力强,运算简单,易于直接用硬件数字电路实现的特点。在完善CRC校验码生成原理模型的基础上,研究了信息系统传输带CRC校验码数据包的一般过程,提出了三种计算数据包CRC校验码的技术方法,在ADI公司DSP软件集成开发仿真测试环境中,设计了一组嵌入式程序,生成了符合ITU组织CRC16 ITU-T V.41标准的CRC校验码码表,分析并总结了CRC校验码码表元素的工程含义和应用方法,研究了两种计算数据包CRC校验码工程实现方法的技术特点,并验证了它们的正确性、一致性和有效性。

RaptorQ喷泉码编译码算法分析及优化

RaptorQ喷泉码是喷泉码的最新研究成果,理论分析和仿真验证表明,RaptorQ喷泉码是性能最好的喷泉码,同时也是编译码复杂度最高的喷泉码。针对RaptorQ喷泉码编译码复杂度高这一问题,以国际标准RFC6330所设计的RaptorQ码编译码流程为基础,提出一种RaptorQ编译码算法的优化版本。新的编译码流程通过固定生成矩阵的方式提前计算好生成矩阵并存储,方便随时调用;通过提前列变换的方式规避多次寻找标准行和高斯消去操作,以及通过去稀疏化的方式,减少编译码过程中的矩阵乘法和异或运算。仿真比较优化前后的编译码算法,结果表明,优化后的RaptorQ码编译码流程能够在保证传输性能不变的同时,减少RaptorQ喷泉码编译码基本运算次数、缩短RaptorQ喷泉码编译码的时间,降低了编译码的计算复杂度,并保持了传输性能。

PageRank算法的二级加速优化方案

为有效提高搜索引擎中网页排序的效率,针对当今PageRank算法优化方案的加速效果仍无法满足高速增长的网络规模所带来的数据处理需求现状,提出一种二级加速优化方法。对网络图邻近矩阵实行预处理,将其原点平移转化为等效矩阵,实现对幂法收敛速度的一级加速;提出一种改进的Aitken加速算法,应用到等效矩阵的幂法计算中,实现二级加速。实例仿真计算结果表明,改进的Aitken算法将原算法加速效率提升约25%,二级加速后的PageRank算法将原算法的求解效率提升约60%,优于类似优化方案加速效果。

采用移动智能终端的机动指控系统架构研究

针对战术级指挥控制系统轻量化、服务化、移动化的需求,提出了基于移动智能终端的机动指控系统。系统以Android作为平台,采用Web Service接口技术将计算、存储等转移到了服务器中,与移动客户终端进行了分离。通过研究基于移动应用的指挥控制系统数据中心部署方法、软件部署手段、网络拓扑结构等,旨在初步实现指挥设备便携化。

小行星动能防御精确相对导航与制导方法研究

美国“双小行星重定向测试”(DART)任务实现了人类首次近地小行星动能防御在轨演示验证,对人类未来主动应对近地小行星防御具有里程碑意义。根据文献中的公开报道,DART任务采用了EKF算法作为相对导航的滤波算法,采用忽略相对加速度的模型进行制导指令计算。本文首先对公开文献中提及的算法进行分析,然后对导航和制导方法进行了改进:利用目标天体视线角测量信息设计了自主相对导航方法,实现对B平面内位置和速度的快速精确估计;利用自主相对导航信息,设计了考虑引力加速度的投影脱靶量制导方法,实现了高精度交会。最后以真实小行星Bennu为目标设计典型任务场景,并考虑多种误差源,进行仿真验证。数值仿真结果表明,本文提出的方法可以在典型小行星防御场景下实现5.22m(3σ)的交会精度,适用于更小尺寸的目标和更高精度的交会任务。

基于TOA变化率有偏估计的单通道无源定位

针对相对径向加速度较小时,已有的到达时间(time of arrival, TOA)二次变化率定位方法精度低的问题,提出基于TOA变化率的高精度定位方法。为了提高TOA变化率估计精度,提出忽略径向加速度进行有偏估计的方法;基于有偏的TOA变化率,首先采用牛顿迭代方法,获得目标位置的粗估计,再根据粗定位值近似计算定位偏差,对粗定位进行偏差修正,得到目标位置的高精度估计。理论分析了利用有偏估计进行定位带来的随机误差和定位偏差,以及偏差修正后的定位精度。仿真分析表明,在观测站速度和加速度较小时,本文提出的TOA变化率定位方法精度优于TOA二次变化率定位方法,提出的偏差修正方法可有效降低有偏估计带来的定位偏差,定位精度优于无偏TOA变化率定位方法。

基于方向图匹配的单天线波束扫描测角方法

针对传统单天线波束扫描测角问题,提出一种基于方向图匹配的波束扫描测角方法。首先分析了传统波束扫描方法存在的测角精度低、非理想主瓣侦收条件下难以适用的问题,提出利用全部观测数据与方向图抽样点进行匹配的方法,给出了基于互相关的角度估计方法。考虑到搜索角度初值对互相关法计算量的影响,给出了基于方向图包络特征的搜索范围确定方法;基于方向图的连续性表示和多级搜索方法,在降低计算量的同时,保证较高的估计精度。理论和仿真结果表明,该方法具有测向精度高、计算量低的优点,对侦收角度无要求,提高了波束搜索法的适应性。

基于方向图匹配重构的波束扫描测角方法

利用单个旋转天线实现波束扫描高精度测角具有十分重要的意义。为了以低计算复杂度实现高精度角度估计,该文提出一种基于模式分量分离的闭式估计方法。首先将天线方向图表示为指数和形式,将角度估计问题转化为包含角度信息的模式分量估计问题,从而实现单模角度估计。结合模式分量的理论估计误差,推导得到多模联合估计式和理论估计精度。针对非理想观测条件下,模式分量求解出现的数值不稳定问题,提出对方向图进行匹配重构的方法,首先通过对观测序列和方向图抽样点进行互相关计算,估计得到粗略角度,确定方向图重构的角度范围,再通过匹配重构避免观测角度矩阵的病态问题。理论和仿真结果表明,所提的基于模式分量分离的多模测角方法具有估计精度高、计算简单的优点,提出的匹配重构方法提高了估计算法的适应性。

改进的基于泊松模型的极大似然恢复算法

从高速流场扰动的失真图像中恢复出满足制导系统所需精度的目标图像是需要研究的课题。Holmes的基于泊松模型的极大似然校正算法存在平凡解的问题,针对此问题,提出在原算法的极大似然概率估计函数中增加适当的修正项来约束迭代校正算法向正确的方向收敛。讨论了修正项中参数的优化问题,提出按照使校正后图像的熵最小的优化准则来选取合适的修正参数。最后使用了实际风洞模拟实验中获得的气动光学效应降晰图像来测试改进算法的校正效果,同时给出原算法的校正结果以便比较。测试结果表明,改进算法有效消除了原算法的平凡解问题,校正效果较原算法有较为明显的提高。

光纤时频传递技术进展

光纤信道具有传输稳定、带宽大、不易受干扰等特点,近年来在高精度时间频率传递方面得到广泛的应用。目前,在区域地区内通过光纤网络传递时间频率信号的实现方案主要分为3类:光纤微波时间频率传递方案、光纤光频传递方案、基于光学频率梳的光纤时间频率传递方案。最新的报道表明,光纤微波时间频率传递方案的频率传递稳定度已达到5×10^-19/d,时间传递稳定度达到11ps/d;光纤光频传递方案的频率传递稳定度达到7.5×10^-20/10ks;基于光学频率梳的光纤时间频率传递方案的频率传递稳定度达到1.7×10^-18/100s,时间传递稳定度达到飞秒量级。鉴于光纤时频传递技术的飞速发展,综述了光纤时间频率传递技术的发展历史,总结了各类光纤时频传递的具体实现方案及其性能,评述了各种光纤时频传递的实现方案。

集群式侦察探测防御系统

设计了一种可应用于军事侦察防御及民用灾区救援探测等场合的集群式侦察探测防御系统。立方单元是系统硬件核心,单元系统内集成了携带多种传感器载荷的固定翼无人机、四旋翼无人机、无人车等子系统,并对平台及子系统进行了设计。设定系统工作背景,设计系统使用功能,设定系统工作流程。设计一种四级通信网络,实现系统模块间的信息交融、系统和系统间的协同通信以及系统同外界的信息交换功能;为实现侦察探测和防御任务,设计一种三级指挥控制网络,实现对任务执行智能协同管理、相关的数据处理、任务执行控制等功能。本系统可以实现对目标区域探测侦察和区域通信中继的功能,在民用灾区救援和军事战区侦察防御都可发挥重要作用。

被动型氢原子钟单频调制的鉴频特性研究

基于调制转移光谱、吸收鉴频和色散鉴频技术的应用,根据被动型氢原子钟的工作原理,对单频调制的微波探测信号的氢原子跃迁鉴频和微波腔谐振鉴频过程进行了详细的理论分析和数学推导。在此基础上仿真得到了鉴频曲线与不同调制深度对应的误差信号幅值的关系,并与实验测试结果进行对比分析,验证了被动型氢原子钟单频调制的调制解调原理的推导过程,得到了使被动型氢原子钟短期稳定度最好的调制深度;上述分析过程为被动型氢原子钟单频调制技术提供了性能优化的理论基础和依据,为电路方案改进提供了设计原理。