简介：介绍了一种基于FPGA＋DSP（高速数字信号处理器＋现场可编程逻辑门阵列）模块化的数字嵌入式接收机系统设计。由天线及前端射频模块完成GPS信号的接收、下变频及A／D采样，充分利用FPGA的高速并行处理能力和可灵活编程配置的特点实现接收机的基带相关器和用户接口设计，并结合高速DSP的数字信号处理和丰富的片上外围设备实现接收机的信号处理、导航解算及系统间各部分的无缝连接。系统测试结果说明该数字GPS接收机具有功耗低、体积小、集成度高、工作性能稳定的特点。

简介：研究了GPS软件接收机捕获算法；针对常规时域串行搜索算法速度慢和并行码相位频域搜索算法FFT计算量大等缺点，采用常规串行捕获算法牙口频域并行码空间捕获算法相结合的混合搜捕算法来实现对空中可见卫星的捕获；针对信号较弱情况下的卫星捕获，采用了非相关积分捕获算法；设计了中频信号仿真器，并使用其产生的仿真信号对捕获算法进行了验证。测试结果表明，混合搜捕算法能够为软件接收机提供较快的捕获能力，非相关积分捕获算法能够有效地实现微弱信号的捕获。

简介：介绍了激光接收和彩色电视共窗口的多波段光谱融合技术。采用一个焦距为20～450mm的连续变焦距镜头（视场角在13．68°×10．26°～0．61°×0．46°内连续变化），在会聚光或平行光的条件下，采用立方棱镜或平板玻璃分光，分别进行了对比试验。结果显示，使用会聚光下的立方棱镜分光，在大视场13．68°×10．26°的情况下，光线入射角最大，色偏移严重，图像颜色严重失真。随着视场角的减小，光线入射角减小，图像颜色失真程度逐渐减小，越接近小视场0．61°×0．46°，图像颜色失真现象基本消失；而使用平板玻璃对平行光分光的条件下分光，连续变焦距镜头在整个视场范围内，不仅光学像差满足要求，同时解决了棱镜分光的色偏移问题，图像颜色正常，在空间尺寸苛刻的情况下，彩色电视光学系统MTF在108lp／mm时达到了0．3，设计结果满足工程应用要求。

简介：为保持对目标接收机的持续有效欺骗,增强欺骗干扰的隐蔽性,从信号传播损耗、噪声基底、仰角因素等方面对欺骗干扰的功率控制问题进行了定量的分析,得出了一种欺骗功率控制策略。该方法通过实时调整欺骗干扰的总功率及各支路信号功率,使得噪声基底的抬高幅度和最大欺骗信号信噪比限制在一定范围内。仿真表明,通过实时调整欺骗功率,可以将噪声基底限制在3dB内,将最大欺骗信号信噪比限制在22dB内,实现持续有效欺骗。该方法可行性较强,对欺骗干扰机的研制具有重要的指导意义。

简介：GEO卫星在导航系统中发挥着基本导航、增强和转发等三大功能。针对北斗系统GEO卫星的特殊性和兼容性,对北斗GEO卫星播发的D2导航电文的特点进行了分析,利用GEO的静地特性在基带信号处理中应用数学思想提出了基于二次函数逼近的快速牵引,推导了GEO卫星位置速度的计算公式,提出了基于模糊控制的GEO伪距测量算法,提高了信号处理通道的通用性和兼容性。对相关算法和策略在基于DSP＋FPGA的软件接收机中利用实际信号进行了验证,在省略精捕获时间的情况下实现了50Hz以下的多普勒频移精度,伪距测量方法的通用性节省了50%的资源和工作量,相关算法具有良好的实用价值。

简介：针对接收机在强干扰高动态环境难以定位导航的问题,提出基于惯导速度辅助卫星跟踪环路算法,通过惯导速度估算环路多普勒频移,压缩了环路需承载的动态范围,从而减少了环路等效噪声带宽,进而降低了跟踪环路带内干扰,提高了卫星接收机抗干扰能力。对提出算法的普适性、动态性、抗干扰性以及惯导估算误差影响等方面进行了仿真评估,仿真结果验证了算法的正确性,同时证明提出算法相比传统算法,载体运动加速度由91g提升至193g,同时抗干扰能力提升5~8dB,可以容忍较大惯导辅助信息误差,为算法工程化奠定了基础。

简介：在高动态环境中，卫星定位接收机载体以很高的速度和加速度运动，接收机收到的射频卫星信号存在很大的多普勒频偏和较高的多普勒频率变化率，在没有先验星历信息和外部速度信息辅助的情况下，进行卫星信号频率搜索和伪码捕获，对高动态卫星定位接收机设计是一个巨大挑战。本课题在研究常用卫星定位接收机捕获跟踪算法的基础上，

简介：介绍了一种基于ARM的GPS接收机的开发过程，对接收机的软件设计和信号处理技术进行了详细的阐述，给出了软件结构和程序流程图。为了能够快速地对扩频信号进行捕获跟踪，采用了四相鉴频器、符号叉积频率跟踪算法和科斯塔斯环混合进行载波跟踪的变带宽跟踪策略。实验证明，采用本方案设计的GPS接收机能较好地完成信息提取与处理任务。

简介：近年来，随着软件无线电技术，数字信号处理技术以及大规模可编程器件、高速ADC芯片的长足发展和进步，数字接收机设计已成为接收机技术的发展方向。理想软件无线电技术要求对射频信号进行直接采样，而将尽可能多的通信功能用软件加以实现，但目前的技术要实现这一目标还存在不小的困难，一种比较切实的方案是对中频信号进行采样，而将信号的解调、解扩、均衡、判决等处理任务用DSP或FPGA加以实现，从而构成直接中频采样的数字接收机。

简介：目前数字信号处理器已经由单核系统发展为多核并行系统,可通过并行执行任务加快信号处理速度。北斗CB2I码是GPSC/A码码长的两倍,若使用传统捕获算法将会延长信号捕获时间。基于此问题,提出了一种基于组合FFT的并行捕获算法。该算法将信号奇偶点分开进行并行处理,可将单次FFT变换点数减半,并通过高效利用多核资源加快信号捕获速度。为了验证算法性能,对比了传统算法和改进后算法的PTP值。仿真结果表明,两算法PTP均值分别为2.961和2.938,改进后算法未降低捕获精度。最后,以多核嵌入式平台为基础分析了两算法的单核运算量,结果表明：当待处理的信号点数由1000增加到256000时,改进后算法单核乘法运算量减少比例由33%增加到了40%,而加法计算量始终减少50%,改进后算法可达到快速捕获的效果。

简介：研究了GPS软件接收机的捕获和跟踪算法，并基于Matlab软件平台和射频前端在Pc上实现了GPS软件接收机样机。介绍了GPS软件接收机的结构和数据采集硬件，讨论了GPSC／A码的特性、产生原理以及捕获过程。针对传统的串行搜索算法慢的缺点以及高动态GPS软件接收机的特点，在该样机中实现了快速的基于循环卷积的并行捕获算法，并联合使用超前滞后环和对相位反转不敏感的科斯塔斯锁相环分别对码相位和多普勒频偏进行跟踪，解调得到导航电文。仿真和测试结果表明，使用GPS软件接收机进行信号处理的思想使用户在算法处理和软件升级等方面具有更大的灵活性，可应用于下一代任何全球导航卫星定位系统（GNSS）和空基增强系统（SBAS）接收机的设计。

简介：根据超外差接收机原理和数字锁相环原理,简单介绍CD2003和MB1504的特性与基本用法,并给出一个应用该器件制作超外差调频接收机的具体设计方案。

简介：为给GPS软件接收机的跟踪环提供精确的初始条件，捕获后得到的载波频率应在几十Hz范围内，所以必须寻找一种既能精确测量载波多普勒频移，又能有较快运算速度的方法。针对这一特点，提出了一种载噪比较高时采用相位测量和较低时采用长相干处理的载波频率精确估计策略。利用Matlab仿真产生的卫星中频数据作为数据源对该策略进行验证，结果表明当输入信号的载噪比大于35．5dB·Hz的时候，相位测量算法得到的多普勒频率值的误差保持在约10Hz之内。对于微弱信号的捕获，如果将相干处理的时间从200ms扩展到600ms，捕获频率的误差从3Hz减小到0．5Hz。此外，与传统的FFT方法相比，该方法的加法和乘法运算量分别降低了96．2％和35％。测试结果体现了该算法的有效性和优越性。

简介：强电离层闪烁会导致信号幅度深度衰减和载波相位激烈震荡,引起GPS载波跟踪环的失锁,从而导致定位误差增长甚至导航中断。本文研究了GPSL1软件接收机在经历强电离层闪烁时的信号处理算法。研究数据采集于构建于巴西的一个多GNSS多频段中频信号采集系统,数据采集时间为2013年11月,此年为太阳活动极大年。信号捕获、跟踪算法以及由载波跟踪环计算得出的闪烁指数（包活幅度指数S_4和载波相位指数σ_φ等）都在文中进行了详细阐述。分析强电离层闪烁对GPS软件接收机的影响对于研究卫星高级跟踪算法和提高GPS接收机的鲁棒性及定位精度将发挥重要作用。

简介：为了降低全球卫星导航系统（GNSS）接收机做比特同步的平均估计时间,提出一种自适应比特同步的新颖算法。分析了传统的最大似然比特同步算法,找到了信号强度、比特能量最大值和非相干累加次数三者之间的关系。在此基础上,利用比特能量最大值来设置门限约束非相干累加次数,使得比特同步算法可以针对不同信号强度来自适应地调整非相干累加次数。仿真分析表明,当预设的门限值为1.5？108时,与传统的固定非相干累加比特同步算法相比,所提出的自适应算法的正确同步概率性能只略微下降了5%,但平均估计时间缩短了85%,使得接收机的首次定位时间大幅度减少。

简介：ＧＰＳ接收机码环跟踪回路的误差模型一般可用一阶马尔可夫过程来近似，且当接收机载波环路失锁时，码环的速率辅助信息来自惯性导航系统的惯性速度。鉴于此，本文对ＧＰＳ／ＳＩＮＳ组合系统误差状态方程中考虑或忽视码环跟踪误差的两种情况，用卡尔曼滤波器对系统性能进行研究，并探讨了飞机机动飞行时伪距测量误差与惯性速度误差之间的相关性对接收机码环跟踪性能的影响。结果表明，飞机机动及ＧＰＳ最佳导航星在飞机运动过程中的变化对ＧＰＳ接收机码环的工作稳定性都有一定的影响。

简介：综合船桥系统是实施船舶导航和控制的集成系统,它通过相互连接以集中使用来自工作站的传感器信息、命令或控制以提高操作人员管理船舶的安全性和效率。文中分析了综合船桥系统设备配置,研究了综合船桥系统的关键技术,基于综合船桥系统的体系结构和信息流程开发了综合船桥系统,并进行了系统测试与联调。试验结果表明,综合船桥系统具有导航、驾驶、航行监测、避碰和报警等功能,通过系统集成对船舶周围的航行态势进行监控,保证了船舶的航行安全。

简介：随着深海技术的不断发展，动力定位系统的在海洋工程上得到广泛应用。动力定位系统通过其控制系统驱动船舶推进器来抵消风、浪、流等作用于船上的环境外力，从而使船舶保持在确定的位置上或沿预期的航迹航行。本文在分析了国际海事组织和国际海洋工程承包商协会对动力定位系统定义及分级要求的基础上，阐述了国外船舶动力定位系统的发展及其应用状况，分析了动力定位系统的组成和工作原理，研究了动力定位系统的各种约束、控制策略、控制技术、推力分配等关键技术，指出动力定位系统精度取决于控制系统和测量系统性能，并提出了发展国产动力定位系统应采用的途径。

简介：为学习微积分的读者介绍如何将基本流体力学应用于对发展中国家非常重要的简单重力输水系统的建模。首先推导出Bernoulli方程,从而了解作为沿流线运动的流体质点压力、速度和高度之间的关系。其次,应用Bernoulli方程分析一个简单的输水系统的合力和流速。然后,对层流和湍流分别考虑分压水箱、不同直径的管道及摩擦的影响。最后,讨论在密克罗尼西亚和洪都拉斯重力输水系统的设计和安装。

简介：为解决舰载捷联系统动基座对准中甲板挠曲变形及惯性组件箱(IMU)的安装误差对初始对准精度的影响,建立了捷联惯性系统误差模型、甲板挠曲变形模型、IMU安装误差模型,并利用速度加姿态角匹配方法,建立了量测误差模型.在此基础上利用状态扩展法建立Kalman滤波器,并进行了仿真.仿真结果表明,在舰船有摇摆的情况下,可以有效地估计IMU安装误差角和甲板挠曲变形误差角.