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GPS信号捕获与跟踪策略确定及实现 被引量：28
1
作者 孙礼 王银锋 +1 位作者 何川 张其善 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期134-137,共4页
为了检测ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）信号，设计了码环及载波环捕获与跟踪数字系统．序贯搜索与窄间隔超前滞后型数字延迟锁相环的采用，保证了码相位的可靠捕获与精确跟踪，四相鉴频器、叉积自动频率... 为了检测ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）信号，设计了码环及载波环捕获与跟踪数字系统．序贯搜索与窄间隔超前滞后型数字延迟锁相环的采用，保证了码相位的可靠捕获与精确跟踪，四相鉴频器、叉积自动频率跟踪算法及科思塔环载波相位跟踪算法的结合，既保证了载波频率（多普勒频移）的捕获速度，又使环路能有效地跟踪频率／相位变化，获得较好的动态性能与噪声性能．控制算法及参数确定的软化实现使系统具有较好的灵活性．基于扩频相关器与数字信号处理器的数字系统验证了上述方案的正确性及有效性． 展开更多
关键词 接收机 捕获 跟踪策略 全球定位系统
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空间激光通信捕获、对准、跟踪系统动态演示实验 被引量：36
2
作者 赵馨 宋延嵩 +1 位作者 佟首峰 刘云清 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期125-130,共6页
捕获、对准、跟踪（APT）系统是空间激光通信重要组成部分，是通信正常进行的前提与保障。对APT系统组成原理、工作原理、关键技术、系统设计、工程实现等内容进行了详细的研究，在此基础上开展室内模拟实验及野外演示验证实验。室内模... 捕获、对准、跟踪（APT）系统是空间激光通信重要组成部分，是通信正常进行的前提与保障。对APT系统组成原理、工作原理、关键技术、系统设计、工程实现等内容进行了详细的研究，在此基础上开展室内模拟实验及野外演示验证实验。室内模拟实验跟踪精度达到2～3μrad，表明本系统可应用在星间激光通信中。野外双端动态演示实验在飞艇一船舶间进行，结果表明系统捕获概率优于95％，捕获时间小于60s，系统跟踪精度由于受到大气湍流影响而降低，多次实验测试表明在湍流中跟踪精度达到5～25μrad。APT系统的成功研制为空间激光通信顺利进行奠定了基础。 展开更多
关键词 光通信 空间激光通信 动态实验 捕获 对准 跟踪系统 捕获概率 跟踪精度
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自由空间激光通信系统APT粗跟踪伺服带宽优化设计 被引量：32
3
作者 佟首峰 姜会林 +2 位作者 刘云清 刘鹏 吴琼 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期16-20,共5页
复合轴APT控制子系统是自由空间激光通信系统中重要组成部分和关键技术,其中粗跟踪伺服单元主要完成高概率、快速捕获和高稳定、高精度跟踪。通过对影响粗跟踪精度的动态滞后误差、平台振动误差和CCD光斑检测误差进行理论分析与MATLAB仿... 复合轴APT控制子系统是自由空间激光通信系统中重要组成部分和关键技术,其中粗跟踪伺服单元主要完成高概率、快速捕获和高稳定、高精度跟踪。通过对影响粗跟踪精度的动态滞后误差、平台振动误差和CCD光斑检测误差进行理论分析与MATLAB仿真,并根据复合轴APT结构特性对粗跟踪伺服带宽进行优化选择,使其既能满足粗跟踪精度要求,又能使APT复合轴控制总精度达到最优,最后结合课题建立星际激光通信系统复合轴APT实验系统,实验结果与理论分析和仿真基本一致。 展开更多
关键词 自由空间激光通信 捕获、瞄准、跟踪 复合轴控制 粗跟踪 带宽
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捕获、跟踪、瞄准系统中光斑探测相机的定位精度 被引量：28
4
作者 钱锋 贾建军 +1 位作者 张亮 王建宇 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期171-177,共7页
分析了激光通信中捕获、跟踪、瞄准(ATP)系统对信标光光斑定位的需求,阐述了选用互补金属氧化物半导体(CMOS)探测器的优势。提出了基于STAR1000探测器光斑探测相机的设计思路和光斑质心算法。由于CMOS探测器存在噪声和像元占空比有限等... 分析了激光通信中捕获、跟踪、瞄准(ATP)系统对信标光光斑定位的需求,阐述了选用互补金属氧化物半导体(CMOS)探测器的优势。提出了基于STAR1000探测器光斑探测相机的设计思路和光斑质心算法。由于CMOS探测器存在噪声和像元占空比有限等缺陷,影响了相机的定位精度。对影响定位精度的因素进行了分析和仿真,通过研制出的相机实验平台完成了测试和实验验证。实验结果证明降低噪声、提高像元占空比、扩大有效光斑直径均可提高定位精度。进而针对激光通信ATP系统的特点提出了提高相机定位精度的改进方案。 展开更多
关键词 光通信 定位精度 质心算法 CMOS探测器 捕获 跟踪 瞄准
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自由空间激光通信系统APT粗跟踪链路功率分析 被引量：25
5
作者 佟首峰 刘云清 姜会林 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期322-325,350,共5页
在简要介绍典型自由空间激光通信系统组成的基础上,重点分析APT粗跟踪链路的特性,并从功率的角度分别对链路发射、传输、接收单元定量描述,对光斑探测CCD相机单元的噪声源种类、特性以及有效抑制的措施进行研究,对不同环境的背景光特性... 在简要介绍典型自由空间激光通信系统组成的基础上,重点分析APT粗跟踪链路的特性,并从功率的角度分别对链路发射、传输、接收单元定量描述,对光斑探测CCD相机单元的噪声源种类、特性以及有效抑制的措施进行研究,对不同环境的背景光特性和抑制措施进行分析,得到光斑探测信噪比。在理论分析的基础上对部分关键器件进行选取和系统优化设计,使粗跟踪链路满足任务要求。 展开更多
关键词 自由空间激光通信 捕获、瞄准、跟踪 粗跟踪组件 信标 信噪比
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空间激光通信中精跟踪系统的实现与优化 被引量：26
6
作者 陈少杰 张亮 +2 位作者 吴金才 李长昆 王建宇 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期35-41,46,共8页
简述了空间激光通信中精跟踪系统的组成和控制结构,分析了捕获、跟踪、瞄准系统精跟踪探测器使用质心算法进行信标光斑定位时的误差来源,对精跟踪探测器信标光斑定位过程进行傅里叶频域分析.推导得到消除质心算法系统误差的理论方案,即... 简述了空间激光通信中精跟踪系统的组成和控制结构,分析了捕获、跟踪、瞄准系统精跟踪探测器使用质心算法进行信标光斑定位时的误差来源,对精跟踪探测器信标光斑定位过程进行傅里叶频域分析.推导得到消除质心算法系统误差的理论方案,即信标光波长和精跟踪系统的F数乘积需大于精跟踪探测器的像元尺寸.分析了精跟踪系统实现过程中关键参数的选取过程,结合精跟踪系统的系统参数耦合关系,为了不损失精跟踪视场,在精跟踪探测器镜头前添加孔径光阑进行精跟踪系统优化,以消除精跟踪探测器光斑定位时的系统误差.理论计算和实验证明:当孔径光阑的直径小于9.32 mm时,精跟踪系统的相对孔径小于0.045,精跟踪误差仅为0.03 pixel,相比优化前的精跟踪系统,跟踪精度提高了1.9倍. 展开更多
关键词 光通信 捕获、跟踪、瞄准 定位精度 质心算法 系统误差
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一种高动态GPS软件接收机方案研究 被引量：23
7
作者 王仕成 杨东方 +2 位作者 刘志国 罗大成 张金生 《宇航学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期1079-1085,共7页
为了提高GPS接收机的捕获速度和跟踪精度,改善其动态适应性能,提出了一种GPS软件接收机方案。首先采用延迟、累积捕获结构搜索C/A码起始点,引入延迟累加器辅助频谱分析实现各卫星多普勒频移成分的分离、估计,将传统的二维捕获过程简化... 为了提高GPS接收机的捕获速度和跟踪精度,改善其动态适应性能,提出了一种GPS软件接收机方案。首先采用延迟、累积捕获结构搜索C/A码起始点,引入延迟累加器辅助频谱分析实现各卫星多普勒频移成分的分离、估计,将传统的二维捕获过程简化为两个一维搜索过程,提高了捕获速度;然后采用多重辅助结构的跟踪环路,提高载波、伪码频率和相位的跟踪精度。通过对GPS实测数据和高动态模拟数据进行仿真实验,验证了该软件接收机方案的有效性。 展开更多
关键词 全球定位系统 高动态 快速捕获 精确跟踪 软件接收机
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直接序列扩频码元同步的快速捕获及跟踪 被引量：14
8
作者 宫二玲 王跃科 杨俊 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期76-79,97,共5页
讨论基于软件无线电技术的直接序列扩频码元捕获及跟踪的快速算法。利用伪随机序列尖锐的自相关特性,通过计算中频接收信号与本地匹配滤波器的循环相关完成码元捕获,提出了循环相关的两种快速算法,并分析了正确捕获概率及平均捕获时间,... 讨论基于软件无线电技术的直接序列扩频码元捕获及跟踪的快速算法。利用伪随机序列尖锐的自相关特性,通过计算中频接收信号与本地匹配滤波器的循环相关完成码元捕获,提出了循环相关的两种快速算法,并分析了正确捕获概率及平均捕获时间,最后给出码元跟踪的简便算法及精度。仿真及实验验证了所述算法的正确性和有效性,特别适用于信噪比较低、对设备体积及功耗限制严格的通信系统中。 展开更多
关键词 直接序列扩频 码元捕获 快速跟踪 软件无线电
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一种GPS软件接收机的设计 被引量：22
9
作者 罗大成 王仕成 +2 位作者 曾洪贵 胡永霞 杨东方 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1856-1861,共6页
随着软件无线电技术的发展,基于软件无线电思想的GPS软件接收机技术取得了长足进展,并成为新一代GPS接收机研制的热点.基于GPS卫星C/A码信号模型,完成了一种基于FFF算法的卫星信号的捕获仿真;设计了一种基于四相鉴频器,锁频环和锁相环... 随着软件无线电技术的发展,基于软件无线电思想的GPS软件接收机技术取得了长足进展,并成为新一代GPS接收机研制的热点.基于GPS卫星C/A码信号模型,完成了一种基于FFF算法的卫星信号的捕获仿真;设计了一种基于四相鉴频器,锁频环和锁相环的混合载波跟踪算法;设计了一种导航数据的解调算法,完成了卫星信号的导航解算:仿真结果表明,所设计的软件接收机能较好地对卫星信号进行捕获,能准确跟踪含有不同变化规律多普勒频率的载波,并能正确的解调出导航数据。 展开更多
关键词 GPS软件接收机 捕获 跟踪 导航解算
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自由空间光通信地面演示系统光束APT设计与实现 被引量：12
10
作者 罗彤 胡渝 《应用光学》 CAS CSCD 2002年第2期14-17,21,共5页
自由空间光通信将成为未来空基通信一种可行且诱人的通信手段。光束的捕获、对准和跟踪是自由空间光通信中必须解决的关键技术之一。本文对设计的自由空间光通信地面演示系统进行分析。详细论述演示系统的组成及功能，ＡＰＴ伺服系统的... 自由空间光通信将成为未来空基通信一种可行且诱人的通信手段。光束的捕获、对准和跟踪是自由空间光通信中必须解决的关键技术之一。本文对设计的自由空间光通信地面演示系统进行分析。详细论述演示系统的组成及功能，ＡＰＴ伺服系统的设计和演示实验的工作流程。最后给出实验测试结果。 展开更多
关键词 自由空间光通信 地面演示系统 APT 设计 空基通信 捕获 瞄准 跟踪
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数据中继卫星系统的研制与分析 被引量：21
11
作者 王家胜 《航天器工程》 2008年第5期7-12,共6页
在简述数据中继卫星系统发展历史的基础上,论述了它的突出优点和相应的对用户航天器的要求,重点剖析了研制中继卫星带来的共性难点和在总体设计上的特殊性,介绍了中国数据中继卫星的发展历程、应用范围,并对我国数据中继卫星的发展进行... 在简述数据中继卫星系统发展历史的基础上,论述了它的突出优点和相应的对用户航天器的要求,重点剖析了研制中继卫星带来的共性难点和在总体设计上的特殊性,介绍了中国数据中继卫星的发展历程、应用范围,并对我国数据中继卫星的发展进行了展望。 展开更多
关键词 中继卫星 星间链路 捕获跟踪 指向控制 跟踪天线 卫星应用
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空间光通信ATP系统中光信号处理技术研究 被引量：9
12
作者 倪飞 邓兴成 李贤 《激光杂志》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期15-16,共2页
讨论了自由空间光通信ATP系统中位置误差信号的提取 ,高噪声背景下微弱光信号的检测方法以及如何选择合适的光电探测器。选择依据主要是 :位置分辨率 ,接收视场角和灵敏度。
关键词 空间光通信 光信号处理 ATP系统
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星间光通信中振动抑制的研究 被引量：11
13
作者 罗彤 李贤 胡渝 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期77-80,88,共5页
星间光通信是极具前景的空基通信方式。通信双方光束的捕获 ,对准和跟踪为星间光通信必须解决的关键技术之一。光通信终端作为卫星的有效载荷 ,受到卫星平台及空间环境的影响。本文首先概要地说明了星间光通信对准和跟踪系统的设计要求 ... 星间光通信是极具前景的空基通信方式。通信双方光束的捕获 ,对准和跟踪为星间光通信必须解决的关键技术之一。光通信终端作为卫星的有效载荷 ,受到卫星平台及空间环境的影响。本文首先概要地说明了星间光通信对准和跟踪系统的设计要求 ,分析了卫星平台振动 ,给出了典型的振动功率谱密度 ,可行的扰动抑制方法和 APT系统的设计。最后设计了跟踪子系统 ,对其扰动抑制性能进行仿真。 展开更多
关键词 星间光通信 振动抑制 空基通信 光束捕获 卫星平台 对准跟踪
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自由空间激光通信及其关键技术 被引量：7
14
作者 谢木军 付承毓 马佳光 《光电工程》 CAS CSCD 1999年第S1期23-28,共6页
阐述了自由空间激光通信的概念以及激光通信的优点和特点，介绍了激光通信的发展及其研究现状，并详细地论述了激光通信的关键技术，说明了在我国开展激光通信研究工作的必要性和可行性．
关键词 空间激光通信 目标捕获 目标跟踪
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基于DSP的GPS软件接收机关键技术研究与实现 被引量：18
15
作者 曾庆喜 王庆 +1 位作者 王浩为 潘树国 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1251-1255,共5页
基于GP2015射频前端芯片和TMS320C6713数字信号处理器,提出了一种嵌入式GPS软件接收机的架构。给出了射频前端电路的设计方法及其与DSP芯片进行高速实时传输的接口设计方案,提出了适合本软件接收机平台的信号捕获与跟踪算法。系统测试... 基于GP2015射频前端芯片和TMS320C6713数字信号处理器,提出了一种嵌入式GPS软件接收机的架构。给出了射频前端电路的设计方法及其与DSP芯片进行高速实时传输的接口设计方案,提出了适合本软件接收机平台的信号捕获与跟踪算法。系统测试结果表明按本方案设计的嵌入式软件接收机具有可靠性高、算法和软件升级容易的特点,非常适用于嵌入式GPS软件接收机算法的开发与验证。为多模嵌入式卫星定位软件接收机的工程实现提供了技术基础和经验指导。 展开更多
关键词 GPS软件接收机 捕获与跟踪 高速DSP接口 射频前端
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机载无线激光通信对准-捕获-跟踪系统及动态飞行试验研究 被引量：18
16
作者 李小明 张立中 +2 位作者 孟立新 宋延嵩 姜会林 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1044-1051,共8页
机载无线激光通信具有通信速率高、抗干扰能力强、保密性好、布置灵活等优点,在天地一体化高速信息网络、军用保密通信、电磁干扰环境下可靠通信等应用中有着广阔前景。为解决机载环境下激光通信光轴对准难题,通过对无线激光通信系统特... 机载无线激光通信具有通信速率高、抗干扰能力强、保密性好、布置灵活等优点,在天地一体化高速信息网络、军用保密通信、电磁干扰环境下可靠通信等应用中有着广阔前景。为解决机载环境下激光通信光轴对准难题,通过对无线激光通信系统特点和Y-12型飞机平台特性的分析,采用粗、精两级复合跟踪方案,设计了由被动减震结合主动抑制的粗跟踪单元和电磁振镜精跟踪单元组成的机载无线激光通信对准、捕获、跟踪(PAT)系统。Y-12飞机搭载该系统开展了双固定翼飞机间远距离、高速机载激光通信试验,验证了所设计的机载无线激光通信PAT系统的跟踪性能和机载环境适应性。 展开更多
关键词 通信技术 激光通信 机载平台 对准、捕获、跟踪
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GPS软件接收机基带信号处理研究 被引量：12
17
作者 唐斌 董绪荣 杨保平 《电光与控制》 北大核心 2007年第1期115-119,共5页
GPS软件接收机相对传统硬件接收机,设计灵活,能够迅速分析、仿真、实现各类算法。本文主要针对GPS L1频率的C/A码信号,设计并实现了GPS软件接收机的基带处理部分,阐述了射频前端原理、并行码相位搜索捕获策略以及鉴频辅助跟踪环路,并推... GPS软件接收机相对传统硬件接收机,设计灵活,能够迅速分析、仿真、实现各类算法。本文主要针对GPS L1频率的C/A码信号,设计并实现了GPS软件接收机的基带处理部分,阐述了射频前端原理、并行码相位搜索捕获策略以及鉴频辅助跟踪环路,并推导了适应动态环境的三阶数字环路滤波器。仿真数据和实际中频数据测试表明:算法性能优越,能迅速捕获并锁定信号,获取导航数据。 展开更多
关键词 GPS软件接收机 捕获 跟踪 数字锁相环
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基于液晶光学相控阵的光束扫描研究进展 被引量：18
18
作者 胡婕 杜升平 郭弘扬 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第11期10-19,共10页
在空间激光通信领域中,APT(捕获、瞄准、跟踪)技术是核心技术之一,是建立可靠通信链路的重要保证。传统APT技术一般采用机械式转动来实现转向控制,存在体积大、转动惯量大、功耗高等缺点,无法满足空间激光通信轻小化、低功耗等实际要求... 在空间激光通信领域中,APT(捕获、瞄准、跟踪)技术是核心技术之一,是建立可靠通信链路的重要保证。传统APT技术一般采用机械式转动来实现转向控制,存在体积大、转动惯量大、功耗高等缺点,无法满足空间激光通信轻小化、低功耗等实际要求,因此对非机械式光束扫描技术的研究具有重要意义。与传统APT技术相比,光学相控阵技术具有高扫描精度、随机偏转、稳定性好等优点,是目前非常有潜力的非机械式光束扫描技术之一,其中基于液晶材料的光学相控阵技术发展迅速。简要介绍了光学相控阵用于光束扫描的基本原理,综述了基于液晶材料的光学相控阵研究现状,分析了液晶光学相控阵用于光束扫描过程中的响应速度、偏转效率和偏转精度这3大关键性能指标以及影响因素,对提高关键性能的途径作了简要总结。 展开更多
关键词 光通信 光学相控阵 光束扫描 液晶 捕获、瞄准、跟踪
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空间移动平台信标光的地面模拟捕获与跟踪实验 被引量：16
19
作者 曹阳 艾勇 +2 位作者 叶德茂 胡俊杰 谭莹 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期365-368,共4页
采用TMS320LF2407A与TMS320DM642的双(DSP)新颖设计,运用卡尔曼预测模型实现了一种新型空间移动平台光通信的信标光扫描、跟踪控制系统。详细论述了系统的硬件、软件设计,给出不同实验条件下的信标光捕获时间,并分析了信标光捕获时间误... 采用TMS320LF2407A与TMS320DM642的双(DSP)新颖设计,运用卡尔曼预测模型实现了一种新型空间移动平台光通信的信标光扫描、跟踪控制系统。详细论述了系统的硬件、软件设计,给出不同实验条件下的信标光捕获时间,并分析了信标光捕获时间误差和减少捕获时间误差的方法。地面模拟空间移动平台信标光捕获实验表明,信标光捕获与跟踪精度高、扫描速度快,该实验系统具有很好的实用价值。 展开更多
关键词 空间光通信 信标光 跟踪 捕获 卡尔曼
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电力系统中基于微控制器的自适应数据采集 被引量：12
20
作者 樊大伟 张承学 +1 位作者 邓恒 王玮 《继电器》 CSCD 北大核心 2001年第10期26-29,共4页
针对电力系统中频率变化而引起的数据采集及计算误差 ,分别提出了基于硬件测频和递推傅氏算法测频的自适应数据采集两套方案 ,并对递推傅氏测频算法进行了数值仿真 ,其结果表明基于该算法的自适应数据采集方案完全满足电力系统中安全自... 针对电力系统中频率变化而引起的数据采集及计算误差 ,分别提出了基于硬件测频和递推傅氏算法测频的自适应数据采集两套方案 ,并对递推傅氏测频算法进行了数值仿真 ,其结果表明基于该算法的自适应数据采集方案完全满足电力系统中安全自动装置的要求。两套方案各有特点 ,均可用来快速精确测量电力系统中的频率、电压。 展开更多
关键词 电力系统 微控制器 自适应数据采集 稳定控制
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