无星历条件下的快速频差计算方法设计

在载波剥离前,需对卫星信号进行捕获,捕获后可得到卫星信号多普勒频移、伪码相位的估计值。快速频差获取方法使得在定位解算之前就能完成校频,并很大程度上缩小信号搜索范围,有利于捕获方法的快速收敛。本文设计了无星历条件下的卫星多普勒异常剔除方法,该方法考虑所有卫星载波多普勒都存在一个共同的频差特性,利用该特性可估算出所有卫星载波多普勒粗略值,从而缩小搜索范围,减少捕获时间。通过对本文算法的半实物仿真可知,该算法在无须预先获取卫星星历的条件下,相较于传统的定位后较频方法,算法收敛时间减少约25 s,同时频差误差值在±5 m/s以内。     

采用DTV同步信号的定位技术

通过描述定位系统和校准系统来分析数字电视(DTV)同步信号定位技术的特点,与GPS、A-GPS定位系统比较,该定位技术适于在所有那些GPS趋于失败的城市环境及室内定位,可以提高定位精度和获得可靠的位置信息.     

GPS软件接收机的构建及其精频捕获算法的实现

介绍了一种GPS软件接收机的设计方法.该设计采用软件无线电设计理念,主要包括前端模块、捕获模块、跟踪模块、同步模块、导航解算模块以及其他辅助模块.捕获模块采用基于圆周相关的捕获算法,通过FFT(快速傅立叶变换)分别作用于输入信号和本地码信号将运算变换到频域内处理.该算法可得到C/A码起始相位和分辨率为1 kHz的载波频率信号,但此载波频率精细度差,不能直接用于跟踪环路.为提高载波频率分辨率,采用基于相位关系计算的精频估计算法.实验表明应用精频捕获算法得到的载波精频估计误差在几赫兹以内,可直接用于后续跟踪环路.     

汽车运动参数IMU/GPS组合测试中的数据同步技术

为解决IMU和GPS的数据同步问题,对汽车运动参数IMU/GPS组合测试中的数据同步技术进行了研究.根据GPS和IMU信号的特点,在IMU不提供同步脉冲信号并且不改变它们各自结构的前提下,设计并研制了基于CPLD的同步电路.进行了测量汽车运动参数的试验,行驶路径包括直线和弧线,利用同步电路实现了IMU/GPS数据的同步.试验结果表明该电路能够准确测量同步时差,有效地解决了IMU和GPS数据的时间同步问题;基于该同步电路的IMU/GPS组合测试系统实现了对多种汽车运动参数的高频测量与解算.     

基于实神经网络代数算法的改进测向定位方法

针对BP算法在测向定位中收敛速度、隐层神经元个数的选取以及定位精度等方面的缺点,将实神经网络代数算法首次应用到测向定位中。给出了隐层神经元个数的准确公式,快速准确的获取训练权值,建立了基于代数算法的三站定位模型。通过仿真实验,新方法在定位精度和时间效率方面都远高于BP算法。     

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.     

基于KITTI数据集的无人车单目惯性SLAM算法评估

针对无人驾驶车辆在卫星信号缺失等特殊环境下的定位失败问题,通过分析视觉SLAM技术存在的问题及其在无人车领域的应用情况,以无人驾驶算法测试数据集KITTI作为数据源,进行了同步定位与建图(SLAM)算法评估.以主流视觉SLAM算法VINS-Fusion为测评对象,采用绝对位姿误差(APE)和运行时间作为评价指标,实现了...     

基于传感网络和PC＿DSR GA的泄漏源定位系统

为实现在实验室内快速定位气体泄漏源,提出了一种基于传感网络和PC_DSR GA的泄漏源定位系统。泄漏源定位是指根据气体扩散特点结合标记点坐标及该点气体浓度差异反算泄漏源,为此设计了基于CSMA/CD及自适应CRC校验退避的485总线通信协议,可更及时准确地获取标记点气体浓度,配备云台摄像头通过特征识别技术计算标记点坐标,提出一种基于高斯模型和PC_DSR GA的气体泄漏源反算算法。该算法以破坏自修复机制抑制GA的早熟,以保优策略保证种群最终收敛,实现更精确的定位泄漏源。实验结果表明,该系统传感网络可靠性强;所提算法与传统GA、混合遗传-NelderMead算法相比泄漏源定位精度更高,平均相对误差低于5%。     

基于STM32的时域电磁标准信号源研制

时域电磁系统在测量过程中存在测量准确度的问题,导致时域电磁接收机接收数据的反演结果存在误差,影响测量结果。因此设计时域电磁信号源对接收机进行标定。目前市场上现有的信号源无法输出标定接收机所需要的指数衰减信号而且也无法与时域电磁接收机同步,满足不了标定要求。因此研制便携式时域电磁标准信号源具有重要意义。文章通过分析时域电磁信号特点,结合理论研究,采用直接数字合成原理设计了一种基于高精度、高分辨率20 b数模转换单元AD5791的时域电磁标准信号源,经过测试表明:输出电压范围0.000 2~5 V,输出信号分辨率0.1 m V。对于标定时域电磁接收机有一定的应用意义。     

基于初至波的OBS二次定位方法研究

随着OBS(海底地震仪)在海底地震勘探中的应用与发展,对地震资料处理精度的要求有所提高,必须对OBS进行准确的二次定位.本文在前人研究的基础上探讨了OBS初至波二次定位的原理与解算方法,通过理论模型测试证明这种OBS二次定位精度较高,满足实际生产的要求.     

一种基于容积滤波的快速飞行姿态估计方法

为了提高飞行姿态的测量精度,工程上一般使用滤波算法对测量数据进行滤波降噪处理,由于建立在线性递推估计框架之上的卡尔曼滤波算法在处理非线性问题时精度不佳,且无迹卡尔曼滤波算法无法保证正交且解算量大,于是容积卡尔曼滤波算法便应运而生了。由于采用了容积采样准则,其解算量仍然较大,为此本文基于乔列斯基分解原理改进了容积卡尔曼滤波的逆矩阵运算方法,使解算精度保持不变的同时能够大幅降低解算时间,为工程应用提供了一种参考。     

GPS软件接收机跟踪算法研究

全球定位系统（GPS）软件接收机被广泛应用于卫星信号的精确定位。在接收机跟踪算法中,载波跟踪环路采用了Costas环,以保证对180度相位翻转不敏感;码跟踪环路采用了性能良好的归一化超前减滞后码相位鉴别器,以确保对信号的准确跟踪。最后提出了窄相关技术,在噪声和多径干扰条件下能够有效降低码跟踪误差。     

高分辨阵列测向技术及其仿真

在实际的电磁信号环境中,由于多径效应和瞄准式干扰的影响,相干信号普遍存在.当相干信号存在是,以信号空间与噪声子空间相互正交为基础的高分辨阵列测向技术的性能将剧烈下降.从本世纪80年代初开始,相干信号的高分辨阵列测向技术就受到许多研究者的重视,提出了许多处理技术.其中,最具有代表性的有空间平滑与改进的空间平滑技术、领域平滑技术等.掌握空间传播波携带信号的获取与处理的基本理论和方法,特别是空时多维信号算法,熟悉参数估计和自适应波束形成的常用算法,运用MATLAB进行DOA(波达方向定位技术)仿真.本文在总结前人算法的基础上,主要研究MUSIC算法和ESPRIT算法及其改进算法,并进行仿真,为测向算法提供了新的参考依据.     

基于RSSI的无线传感器网络目标定位算法设计

针对无线节点能够根据接收信号强度估算其到锚节点间距离这一特性,设计了基于RSSI的均值定位和条件概率定位两种无线传感器网络目标定位算法。这两种算法均能够不同程度地实现未知节点的定位。在Matlab7.0环境下对上述算法进行仿真实验,结果证明在同等条件下,条件概率定位算法较均值定位算法具有稳定性好、平均误差小、定位精度高等优点,是一种较好的目标定位算法。     

数字信号处理技术在电缆故障点定位中的应用

本文采用自适应数字滤波技术和相关相位检测技术，分别对在电缆故障点定位中采样到的电磁波信号和振动信号进行处理，从而从强噪声环境中分离出电磁信号和振动信号，实现故障点的快速准确定位。     

地面干扰源定位问题中飞机参数估计新方法

民航地空通信受到无线电干扰会严重危机民航飞机的正常飞行。发射信号经过飞机反射后的回波信号中包含了与目标有关的多普勒频率信息,通过对多普勒频率信息检测便可以实现对目标的定位。但是怎样获得飞机的实时状态信息成为另一个研究的重点。本文在地面干扰源定位的研究背景下,提出了一种估计飞机运动状态信息的新方法。首先提出一个新的回波信号模型。并采用二维MUSIC算法实现了目标的二维角的联合估计。进一步,根据阵列模型中的几何关系,实现了对目标的运动状态及空间位置估计,从而实现了对飞机状态信息的准确的实时估计,为后续地面干扰源定位打下良好的基础。仿真实验验证了算法的有效性。     

基于姿态融合的实时跌倒检测系统研究

为降低老人跌倒的伤残率和死亡率,通过可穿戴式装置采集运动数据,结合阈值法与模式识别算法的优点提出一种基于姿态融合的联立判别跌倒检测算法,并引入云技术与微信小程序设计一种便捷可行的跌倒检测系统.该系统首先通过互补滤波对原始数据进行预处理,解决因陀螺仪低频特性差和加速度计高频特性差导致解算姿态不准确的问题,然后通过阈值法对...     

基于可见光通信的高精度室内停车场定位系统设计与实现

针对室内停车场的高精度定位问题,提出一种基于可见光通信的高精度室内停车场定位系统.首先,对该定位系统的发射端与接收端电路进行设计,并对发射信号进行编码,接收端通过解码操作获取发射端的唯一识别码以及相应的电压测量值;其次,通过经典的加权K最近邻算法验证了所提定位系统的有效性.实验结果表明,在1.2 m×1.2 m的定位空间中,所提定位系统的平均定位误差仅为1.89 cm,可以很好应用于室内停车场的车辆与人员定位.     

基于数字多媒体广播的考场同步时钟设计

基于数字多媒体广播(DMB)技术,设计了一款LED数字同步时钟。该时钟可实时接收DMB信号,解码出时间基准,并驱动LED点阵屏显示,所有时钟同步误差不超过1 s。除显示时间外,还可作为考场DMB接收机的信息显示终端,提供信号强度、告警等提示。与传统考场时钟相比,成本更低,同步性更好,更容易管理和维护,为现代化考场建设提供了新的信息化同步时钟解决方案。     

基于RoboMaster竞技赛中机器人视觉识别定位系统的研究

针对RoboMaster竞技赛规则,设计一款具有自主识别与定位视觉系统的移动机器人,用于识别敌方机器人特定目标,从而实现精确定位与打击。系统采用基于C++语言的OpenCV相关算法,运算平台搭建多线程任务并发执行框架来提高系统运算效率,对识别目标的视觉元素、颜色特征及目标形态进行循环二值化阈值滤波算法,获得目标的精确特征参数;使用PnP目标解算方法对特征信息定位的准确性和实时性进行优化,定位数据经串口通信发送给STM32控制系统处理。这些措施有效地提高了比赛中对敌方机器人的特定目标识别定位的精确性与实时性。实验结果表明,采用综合二值化滤波算法的定位技术有效提高了匹配精度,满足了移动机器人快速识别与定位的需求。