基于级联MZM的12倍频抑制载波全双工RoF系统

为优化光载无线通信系统(RoF)结构,提出了一种基于两级马赫曾德尔调制器级联的12倍频抑制载波光生毫米波信号产生方案,结合波分复用和波长重用技术,仿真实现了基于该方案的全双工RoF系统。理论推导和实验仿真表明,利用该方案可实现光边带抑制比及射频杂散抑制比分别为38.44 dB和30.7 dB的毫米波信号,在传输30km后全双工RoF系统下行和上行链路功率代价仅分别为0.79dB和0.07dB,表现出了较好的系统性能。该毫米波产生方案及全双工RoF系统实现结构简单、产生频谱纯净、系统性能高效,为实际RoF系统设计提供了理论指导。     

多频多模GNSS观测信息实时仿真数学模型及软件研究

针对北斗等新一代导航卫星系统的建设和应用需求,本文设计并开发了多频多模GNSS观测数据实时仿真软件平台,实时仿真GPS、GLONASS、Galileo、BDS等多个导航星座和多种类型载体的典型运动轨迹,生成包含多种空间环境效应误差影响的多频点、多种类、误差可控的GNSS观测数据.利用标准C++开发,采用模块化设计,该软件能运行于多种软件以及硬件平台,可为新一代导航卫星系统建设、多GNSS系统组合导航及多频数据处理算法研究、多模GNSS接收机及其相关设备检测等提供技术支持.     

GPS/Galileo软件接收机的框架设计

近20年,导航接收机有了一定的发展,但目前广泛使用的硬件接收机一般基于ASIC结构,主要捕获跟踪运算由专门芯片实现,不能改变各类参数以适应不同导航信号处理的需要.而软件接收机采用信号接收的数字化算法、包含最少的硬件、有效的增强信号并获得更高的信号精度、具有较高的抗干扰能力.作者介绍了导航软件接收机的发展、基本结构和优势,提出了GPS/Galileo软件接收机的系统框架设计及其信号接收处理部分的程序流程.     

GPS新民用信号仿真系统的设计与实现(英文)

为了研究现代化的GPS新民用信号仿真系统的设计和实现,介绍了现代化的GPS信号组成及其结构特点,包括L2C,L5和L1C信号.对仿真系统各模块的设计和实施方法进行了详细描述.该信号仿真系统主要包括:参数设置、系统初始化、信号产生、噪声产生、干扰产生、信号合成、低通滤波、A/D转换以及信号存储等主要功能模块.通过Matlab对该信号仿真系统进行仿真,并重点分析了所有导航信号的功率谱密度.结果表明该仿真系统能够完成现代化的GPS新民用信号物理层仿真,并可为现代化的GPS民用接收机尤其是软件接收机的设计和测试提供可控信号源.     

低纬度地区GPS电离层闪烁信号幅度衰减特性分析（英文）

针对低纬度地区强电离层闪烁发生时会造成接收的卫星信号幅度深度衰减,导致GPS跟踪环路失锁、定位误差增大甚至导航中断的问题,提出了一种基于多通道中频信号采集系统的GPS L1软件接收机在经历强电离层闪烁时的信号处理算法.首先,基于信号强度观测量得到的几万个衰减事件,分析了低纬度地区的幅度衰减特性,包括衰减时间、衰减间隔及衰减事件数,其中衰减阈值分别设为-15和-10 dB.在-15dB的衰减阈值下,主要衰减时间非常短,通常在20 ms以内,在23:00~24:00之间,主要衰减间隔小于2 s.故需要设计的接收机应具有短的重捕时间,才能减少多个卫星同时失锁的可能性.然后用定制软件接收机来完成相关捕获、跟踪及PVT(位置、速度、时间)解算.结果表明:分析低纬度地区电离层闪烁对GPS幅度衰减的影响,对于设计高级跟踪算法及提高GPS接收机的鲁棒性和精度将提供有益指导.     

一种卫星电视快速自动定位和跟踪系统

为实现对卫星信号的快速搜索和高精度指向,提出一种利用三维电子罗盘对卫星实现自动定位的系统.通过对步进跟踪过程的分析,结合系统模块化设计思路,分析和设计了自动定位系统的硬件模块和软件中的控制算法.为提高整个系统的抗干扰能力和跟踪精度,采用空间坐标式跟踪来代替十字跟踪,从而快速准确地进行卫星定位.     

基于AT89C55的单工无线呼叫和数据传输系统设计

基于STC89C55,使用模拟调频技术,设计了一种单工无线呼叫数据传送系统,在30～40 MHz频段上,实现了话筒输入和线路输入语音信号的小功率远距离单工发送和接收.其数据通信采用FSK调制方式,主、从机可实现智能控制通信,可连接多达256个从站,构成一点对多点的单工无线呼叫系统.     

基于STK的卫星导航原理与应用课程教学方法研究

在卫星导航原理与应用理论教学中引入卫星工具包STK辅助课程教学,对卫星导航原理与应用课程中的空间坐标系统、卫星轨道、卫星导航星座以及星间链路等知识点进行仿真。该仿真教学方法的实践证明,这一教学改革注重将仿真技术与专业课程教学相结合,提高了学生在卫星导航专业技术方面的实践创新能力,取得了良好的教学效果。     

基于Matlab的伽利略卫星信号仿真研究

针对伽利略卫星导航系统的信号进行了研究,重点对其中伪随机码的产生进行了详细介绍和阐述,并使用Matlab对伽利略系统E5信号进行了仿真,得到的仿真结果准确可靠。在此基础上可对伽利略卫星信号进行深入分析研究,从而为伽利略卫星信号接收机的研制提供帮助。     

C#编程实现的网络化多输入信号频谱监测设备

大型卫星通信地球站具有多频段、多系统工作特点,信号测量手续复杂,仪表频繁搬动和电缆反复插拔耗费人力,容易造成电缆及接头损耗。设计了多输入信号频谱监测设备,采用Visual C#可视化编程语言,通过TCP/IP协议编程,实现SCPI规范的频谱模块控制,使用Measurement Studio控件操作和显示频谱仪状态及数据,实现网络化频谱监测。使用基于MODBUS协议的TCP/IP数据转换板,结合射频切换开关,实现多个射频输入端口的远程网络化切换。该设备适用于大型卫星通信地球站,能远程完成信号监测任务。     

一种基于TDOA算法的轨道机器人室内定位系统

提出了一种室内轨道机器人的导航方法,该方法利用了一种基于不同到达时间(TDOA)算法的主动定位系统.一种主动式的导航信标系统被使用在该系统中,这种信标包括一个射频通讯模块和超声波发射模块.某一个信标的位置可以通过信标和两个固定在轨道机器人上的超声波接收模块之间的距离关系来确定.当信标上的射频通讯模块接收到机器人的同步命令后,超声波发射模块就会发射超声波信号,根据超声波和射频信号在空气中不同的传播速度可以计算出信标到两个超声波接收模块的距离.然后在利用TDOA算法可以在机器人坐标系中得到信标的位置坐标,再利用坐标转换就可以得到机器人在室内全局坐标系的位置.同时,一种基于计算几何精度因子(GDOP)的信标选择策略也被提出,用于选择信标.通过实验证明了方法在实际应用中的可行性.     

基于SINS/北斗的小型无人机组合导航研究

目前绝大多数小型无人机使用GPS进行导航。GPS失效时,小型无人机需要依靠其他导航方式来完成飞行任务。本文研究捷联惯导系统(SINS)和北斗卫星导航系统组合作为GPS失效后小型无人机的导航方式。建立了SINS/北斗组合导航系统的状态方程和测量方程,采用Kalman滤波算法作为组合导航系统信息融合算法。最后进行了仿真验证,仿真结果表明,SINS/北斗组合导航比单一的惯性导航系统效果要好。     

基于类箕舌线的自适应变步长MPPT算法设计

为进一步提高光伏发电系统的稳定性和发电效率，使用最大功率点跟踪技术(MPPT)使输出功率最大化。对此提出一种基于类箕舌线的自适应变步长扰动观测法，该方法综合考虑跟踪速度、振荡幅度和计算复杂度等因素，分析了类箕舌线函数中参数α和β的不同取值对算法的影响。应用Matlab/Simulink分别在改变光照强度和温度两种情况下进行仿真，并与定步长扰动观测法进行对比。仿真结果表明，所提算法明显提高了跟踪速度，改善了靠近MPP时功率的振荡问题，相比于传统算法具有明显优越性。算法计算复杂度小，跟踪性能好，可应用于算力较小的MPPT控制器中。     

科技简讯

我国研制成功卫星通讯VSAT射频分系统,填补了国内空白。VSAT是80年代在卫星通讯领域中出现的甚小天线地球站新系统,该系统中的VSAT端站由室外“射频分系统”和“室内终端分系统”所组成。目前全世界已建立11万多座VSAT端站,除可提供电话通讯外,还可实现计算机联网,传送中低速数据、文字传真、图象的传递等。     

电流跟踪型两态调制逆变器的仿真研究

结合逆变电路的应用,详细阐述了电流跟踪型滞环比较控制方法,实现了对逆变器的两态调制.根据滞环比较器的控制思想,采用两个比较器和触发器完成了滞环比较控制的功能,通过触发器输出的高电平、低电平控制逆变器中功率变换开关的导通与关断.应用电流互感器实时采集交流侧的电流,与给定电流控制信号比较求得偏差信号,再通过滞环比较器控制,进而达到对电流闭环跟踪控制的目的.并借助于PSIM仿真平台搭建了模型,对不同参数情况下,进行了仿真.仿真结果表明,通过改变滞环比较器的环宽、电抗器的电感大小,能够直观地得出滞环比较器的环宽、电抗器参数对跟踪速度、跟踪误差的影响.     

基于改进的多因素SVM算法的太阳射电暴强度检测

为实现对太阳射电暴(SRBs)强度的自动检测,提出了一种基于改进的多因素支持向量机(SVM)的SRBs强度检测方法.首先,分析SRBs对全球导航卫星系统(GNSS)信号的影响,提取能够反映接收站点SRBs强度的特征向量.根据太阳射电流量对SRBs强度进行分类标签,不同标签对应不同SRBs强度类型,训练样本由特征向量及其...     

基于虚拟仪器技术的多通道压力监测系统

本文是在虚拟仪器技术的基础上对多通道压力监测系统进行了设计，该监测系统包括四个功能模块：即数据采集模块、分析处理模块、数据存储与数据回放模块。该系统可实现实时多通道数据采集、存储、显示与分析处理。     

风力发电系统建模与最优功率跟踪控制

风速的随机性、间歇性及不确定性,必将导致风电场的输出功率也具有随机波动性和间歇性,风电系统的输出功率影响电网的安全稳定运行和电能质量．通过构建了以鼠笼式感应电机为发电系统的定速变桨距风力发电系统,展开功率跟踪控制系统分析．给出了风力机空气动力学特性和建模方法,建立了传动链数学模型和感应发电机的数学模型．设计了转矩控制环、速度控制环,给出了实现功率跟踪的功率控制环设计思路,仿真结果表明,该系统能实现风电系统的最优功率跟踪控制．     

功率辅助增量控制的双轨迹MPPT

针对光伏系统最大功率点跟踪(MPPT)方法中的电导增量法,在光伏输出特性曲线I-V曲线最大功率点(MPP)左侧跟踪效率低的缺点,提出了一种改进的方案,即采用I-V曲线和P-V曲线的双轨迹跟踪方法。通过与传统的电导增量法在最大功率点跟踪效率进行仿真比较,发现改进后的方法在不同区间内都能高效地执行跟踪算法,从而提高了系统整体的跟踪效率。     

基于Wireless Insite的无线信道教学研究

针对无线信号传播过程抽象不易理解的问题,采用射线跟踪方法对电波传播机制及无线信道模型进行分析,将Wireless Insite(WI)电磁仿真软件引入教学课堂,设计并实现了室内和城市两个典型传播场景的教学案例。该案例能够清晰地演示不同路径信号的传播过程,并图形化给出功率延迟分布、路径损耗和信号强度等无线信道特征参数。教学实践表明,该方法有助于学生直观地观测传播过程中直射、反射和绕射等对传播信号幅度和相位的影响,体会传播场景及收发机位置对接收功率及多径时延的影响,为将来进一步学习物理层算法、网络优化及无线定位等知识奠定理论基础。