异常环境下GNSS接收机性能测试平台开发

为了验证全球导航卫星系统(GNSS)接收机在电离层异常环境下的性能是否满足相应的技术规范要求,文章设计开发了GNSS接收机性能测试平台;该平台主要由信号仿真器、轨迹发生器、误差仿真模块、待测接收机以及性能测试模块组成,可以仿真不同电离层环境下的卫星信号,从而测定接收机在不同环境下的性能;详细介绍了误差仿真模块与测试模块的设计方案,并利用信号仿真器与接收机进行测试验证,证明了该平台的有效性。     

基于SINS/GPS/DVL组合导航定位半实物仿真系统研究

为了满足水下航行远航程和长时间的要求,远航程自主水下航行器(AUV)采用以SINS导航为主、DVL导航为辅、卫星导航定期修正的方式来提高导航的精度和可靠性;文中研究了一种采用惯性测量器件(IMU)、GPS卫星定位导航模拟器、GPS接收机、多普勒测速仪仿真装置、ADI/RTS仿真工作站和水压模拟器构成的采用SINS/GPS/DVL组合导航方式的AUV导航半实物仿真系统,并进行了全航程仿真实验;仿真试验的结果表明,所设计的半实物仿真系统方案可行,可用于更高置信度的AUV组合导航仿真实验。     

北斗卫星导航接收端抗干扰性能测试系统构建方法研究

由于空间电磁环境日益复杂,卫星导航接收端抗干扰性能成为北斗用户密切关注的问题。为了对接收端抗干扰性能进行测试,提出一种卫星导航接收端抗干扰性能测试系统构建方法。采用数字式仿真技术以及基于脚本的仪表驱动技术,结合信号源模拟设备、耦合器、微波暗室等构建半实物仿真系统,实现了对卫星导航接收端抗干扰性能的测试。使用接收端有效载噪比作为抗干扰性能指标,通过调节干扰信号发射端输出功率进行仿真。仿真结果表明,该系统能够得到干信比与有效载噪比的关系曲线,从而为北斗用户接收端抗干扰性能测试提供较大的参考与使用价值。     

GPS最优压制式干扰信号研究

针对GPS最优干扰信号评估方法欠缺的问题,提出了利用接收机误码率判断最优干扰信号的方法;通过对卫星导航接收机工作原理的研究,建立了卫星导航接收机模型;通过接收机不同模块对导航信号处理过程的研究,建立了基于中频信号的误码率模型;利用仿真工具模拟不同干扰信号,研究不同干扰环境下接收机的误码率;通过改变干扰信号功率得到误码率与干信比的关系曲线,比较不同干扰信号同干信比下接收机的误码率,得到最优干扰信号;通过实验验证,在接收机干信比允许范围内,相同干扰信号功率下,伪码相关干扰信号干扰效果最优,为卫星导航信号干扰设备的研发及设计提供了依据。     

卫星导航接收机自动测试系统

为了满足卫星导航接收机整机性能快速、精确测试的需求,实现对导航接收机性能的自动测试,构建了一种基于NI PXI硬件平台,采用导航信号模拟器、虚拟仪器技术和Microsoft Visual Studio 2008软件进行开发的卫星导航接收机自动测试系统。系统实现了多导航接收机的定位精度、冷启动首次定位时间、热启动首次定位时间、捕获灵敏度、速度精度的并行自动测试。良好的人机交互界面与多接收机并行测试的稳定运行,大大缩短了测试时间,提高了测试效率。通过对北斗导航接收机大量测试,结果表明该卫星导航接收机快速测试系统对于导航接收机整机性能并行测试快速、有效。     

低成本制导火箭弹飞行控制系统设计与仿真

为提高火箭弹的打击精度,设计了一套低成本制导火箭弹飞行控制系统。该系统结合GPS/INS组合导航技术,能够按照目标弹道对火箭弹的实际飞行弹道进行修正控制,以提高落点精度。为验证系统性能,还建立了制导火箭弹的实时仿真模型,控制算法可以加载到实物中进行半实物仿真实验,以优化控制参数,完善控制算法。经试验检验,该系统运行稳定可靠,控制精度高,具有工程应用价值。     

基于半实物仿真平台的组合导航评估系统设计

导弹弹载组合导航系统的测试评估实现难度大,现有数字仿真和实弹飞行试验难以兼顾准确度、有效控制开发成本和研制进度要求.设计了一套基于半实物仿真平台的组合导航评估系统,通过仿真计算得到导弹运动轨迹数据,控制GNSS模拟器仿真生成GNSS信号,利用三轴转台和加速度计电流注入技术模拟角运动和线运动环境,在对采集到的真实IMU和GNSS接收机输出数据进行同步的基础上,实现实时组合导航算法并对导航结果进行分析评估.该系统可以获得最接近真实情况的测试效果,大幅降低研制成本,是一种理想的弹载组合导航评估系统.     

基于半实物仿真的多普勒雷达测试系统设计

结合多普勒导航雷达工作原理,提出基于半实物仿真的多普勒导航雷达测试系统设计方案,重点对测试系统硬件结构、软件设计、基于回波模拟器的半实物仿真系统结构进行了讨论.该系统具有良好的通用性、灵活性、易扩展性,并且人机交互简单,经实际运行验证,该系统能对多普勒导航雷达进行全面、高精度、快速测试.     

基于LabVIEW的发动机仿真测试系统开发与应用

发动机工作过程复杂,运转速度过快,导致测试其性能时只能采用实车检测的方法;对高性能数据采集和半实物仿真技术进行了研究,提出了一种基于LabVIEW的电控发动机半实物仿真测试系统;将电控发动机ECU和其它实物部件直接放入仿真回路中,根据机械动力学、热力学规律和大量实验数据,建立发动机的数学模型;通过LabVIEW测控程序并设置运行环境及发动机参数,可获取电控发动机的工况和性能;统计相同条件下,仿真系统和真实发动机之间反馈信号的误差,结果表明:测试系统能够满足实时性要求,测试结果准确;该系统节约了电控发动机的开发成本,缩短了开发周期。     

北斗接收机在干扰下的性能研究

通过分析北斗接收机在复杂干扰环境下的性能问题,为抗干扰研究提供了更为专业的理论依据,在卫星导航直接序列扩频通信系统模型的基础上对导航系统在干扰下的误码率、等效载噪比及捕获能力等性能方面进行对比分析,并采用Matlab进行数字仿真。仿真结果表明,窄带干扰比均匀频带干扰对接收机的影响更大,导航信号的性能降低程度与干扰信号带宽及干扰实施的频率等因素有关,导航信号性能改善需要考虑以上多种因素的影响。     

基于微波暗室GNSS抗干扰接收机的测试方法

GNSS抗干扰接收机的性能测试方法研究,对提高卫星导航系统在实际应用环境下的安全性与可靠性具有重要意义。本文提出了一种基于微波暗室改进的GNSS抗干扰接收机的测试方法,该方法通过扩大模拟信号的视场角范围,实现了卫星信号的多路输出、干扰信号的动态模拟。和传统的卫星信号单路输出、干扰信号静态模拟的测试方法相比,本文提出的测试方法能够逼近室外真实的测试环境,提高了抗干扰接收机性能测试的准确性。最后通过数字仿真,分析了干扰源与信号源的夹角关系及信号模拟误差对抗干扰接收机测试带来的影响。     

抗干扰兼容型卫星导航接收机设计与仿真

抗干扰兼容型卫星导航接收机既可以使用组合卫星定位系统进行高精度定位,又具有优良的抗干扰性能。其抗干扰性能通过自适应调零天线实现,介绍了系统硬件电路实现,并在相应硬件平台上,采用功率反演算法进行干扰抑制。仿真测试结果表明,自适应调零天线有效地提高了接收信号的信噪比,提高了兼容型卫星导航接收机的应用范围。     

高灵敏度GPS软件接收机开发平台

介绍了GPS软件接收机开发平台的软、硬件结构,重点阐述了基于频域的捕获算法和基于时域的跟踪算法,对导航数据的解调、同步、卫星的星历获取、用户位置解算以及信号仿真模块等做了简单描述,并利用实测数据进行了验证。实验结果表明,开发平台的几何定位精度因子PDOP=2.3534,与传统的硬件接收机相当。开发平台还可以产生多颗卫星、不同中频频率、各种多普勒频移和不同C/A码相位的GPS仿真信号,用于对GPS软件接收机的捕获算法和跟踪算法进行研究和验证。目前采用的捕获算法可以捕获信噪比为-37dB的微弱信号,相对于常规的-19dB的信号门限,灵敏度提高了18dB。     

永磁直驱风力发电系统变流器的设计与仿真

由两相旋转坐标系下的数学模型,推导了得出了并网逆变器双闭环控制方法,并且对电流环的设计做了详细的介绍.根据控制原理在MATLAB环境下搭建了永磁直驱风力发电系统的仿真模型,进行了仿真实验.仿真结果表明,在风速变化的情况下,并网逆变器可以向电网输出稳定可靠的电能,系统稳态、暂态性能良好.     

Constant-round zero-knowledge proofs of knowledge with strict polynomial-time extractors for NP

Barak and Lindell showed that there exist constant-round zero-knowledge arguments of knowledge with strict polynomial-time extractors.This leaves the open problem of whether it is possible to obtain an analogous result regarding constant-round zero-knowledge proofs of knowledge for NP.This paper focuses on this problem and gives a positive answer by presenting a construction of constant-round zero-knowledge proofs of knowledge with strict polynomial-time extractors for NP.     

Pedestrian navigation with high sensitivity GPS receivers and MEMS

Following a brief introduction to pedestrian navigation and dead-reckoning methods, the characteristics of the current global navigation satellite system (GNSS), namely the US global positioning system (GPS), and its suitability for pedestrian navigation are reviewed. Error sources affecting system performance under both line-of-sight and attenuated signal conditions are described. Attenuated signals can now be acquired and tracked under certain indoor environments, but accuracy and other performance measures are degraded. Pedestrian navigation examples under the forestry canopy and indoor are used to show not only performance but also performance variability as a function of the environment. The use of micro-electro-mechanical systems (MEMS) to aid GPS is introduced. Their advantages and limitations are described through the use of an urban canyon test in a city core, a very harsh RF environment due to signal multipath. It is found that although MEMS aiding substantially improve performance, test conditions have a major impact on actual performance. As a consequence, enough test results are not available at this time to fully characterize performance as a function of the environment due to the high variability of the latter. Accuracy, for instance, varied between 15 and 150 m in the few tests deported herein. Finally, a few predictions are made regarding potential future improvements.     

卫星姿态控制系统硬件在回路仿真研究

为了便于卫星自主智能控制技术的研究,该文研究了控制系统硬件在回路仿真技术,分析了实时仿真系统中仿真步长的确定及通讯接口技术的应用。文中详细说明了在MATLAB下采用S—function编写串口驱动模块的方法,还介绍了利用MATLAB／xPC环境下的UDP模块进行数据传输的方法。最后,该文设计了一个基于PC机的三轴稳定卫星姿态控制硬件在回路仿真系统,将反作用飞轮、陀螺等实物接人仿真系统。仿真结果表明实时仿真结果与数学仿真结果基本一致,仿真系统接口设计合理,实时性符合要求。     

载波跟踪环路统计特性分析的欺骗检测方法

针对现阶段大部分卫星导航接收机跟踪阶段的欺骗检测方法只能检测单欺骗源发射的欺骗信号的问题,提出一种基于载波跟踪环路统计特性分析的欺骗检测方法。首先分析了跟踪阶段已有欺骗检测方法的不足;其次,建立了接收机正常接收信号模型和欺骗信号入侵后接收信号模型,对真实信号与欺骗信号的复合信号的统计规律进行了分析。理论分析表明,当欺骗信号与真实信号存在频差时,检测算法能够通过I路信号的幅度变化检测出欺骗信号。仿真结果表明,在接收机能接收到的正常载噪比范围内（28 dB·Hz~50 dB·Hz）,在2%的虚警概率下能够达到100%的检测概率。算法能够检测多欺骗源发射的欺骗信号,且检测性能比已有方法得到了提升（在载噪比相同的情况下,检测性能提升约1 dB;在干信比相同的情况下,检测性能提升约4 dB）。