高动态GNSS信号多普勒模拟任意阶DDS合成器设计*

为高精度模拟高动态条件下GNSS信号的多普勒特性,本文提出一种任意阶DDS信号合成器的设计方法。设计了任意阶DDS信号合成器的结构;通过理论分析,推导了各级累加器相位初值的计算公式;给出了字长选择方法;经仿真与验证,该方法能精确模拟GNSS信号的多普勒特性。此外,本文提出的DDS设计方法不受阶数的限制,可普遍应用于各类信号模拟器的设计。     

基于混合时钟三阶DDS的信号多普勒模拟方法

在高动态卫星导航信号模拟器中,信号多普勒频移模拟是一项关键技术。结合现场可编程门阵列的特点,建立了分析混合时钟三阶直接数字频率综合(DDS)输出相位的仿真模型,推导了其输出相位表达式,给出了各阶DDS初始累加控制字的计算方法,并指出等时钟三阶DDS仿真模型仅为混合时钟仿真模型的特例。在分析了混合时钟速率对信号相位模拟造成的误差后,讨论了各阶DDS的字长设计方法,并与等时钟三阶DDS进行比较,说明了采用混合时钟三阶DDS可以降低实现资源消耗和功耗。仿真分析表明,所提方法可以实现对信号多普勒特性的高精度模拟。     

高动态GNSS信号多普勒模拟任意阶直接数字合成器设计

为高精度模拟高动态条件下GNSS信号的多普勒特性,提出一种任意阶直接数字合成信号合成器的设计方法。设计任意阶直接数字合成信号合成器的结构;通过理论分析,推导各级累加器相位初值的计算公式;给出字长选择方法。经仿真验证,该方法能精确模拟GNSS信号的多普勒特性。此外,提出的直接数字合成器设计方法不受阶数的限制,可普遍应用于各类信号模拟器的设计。     

高阶BOC信号电离层色散效应的模拟算法*

导航信号模拟器需要模拟电离层引起的信号延时和色散效应,对于传统BPSK信号,模拟器基于单频假设,通过直接调整码相位和载波相位之间的相对关系来模拟电离层的影响。新一代卫星导航信号广泛采用的BOC (Binary Offset Carrier)调制信号具有更宽的带宽,作单频假设会引入不可忽略的电离层延迟建模误差。论文提出了基于双边带模型的高阶BOC信号高精度模拟方法,并仿真验证了算法的正确性。该方法可应用于导航信号模拟器实现BOC信号电离层色散效应的模拟。     

高动态GPS模拟器通道时延校正研究

高动态GPS卫星信号模拟器可以根据GPS接收机的动态环境,精确产生接收机收到的GPS卫星信号。GPS卫星信号模拟器有多种技术要求,其中,通道的时延一致性的测量和修正是研制模拟器所必须解决的一项关键技术。本文给出了测量模拟器通道硬件时延的一种新的方法,同时,为进一步提高测量精度,测试接收机采用了载波相位平滑伪距的方法。试验结果证明了所提方法的有效性。     

相位编码脉冲压缩雷达杂波建模与仿真

通过对相位编码脉冲调制信号分析入手,基于常规脉冲雷达杂波模型,给出了相位编码脉冲压缩体制雷达下的杂波模型,并用蒙特卡罗方法分析了杂波回波信号的概率分布特性和功率谱特性,距离波门回波之间的相关性。最后给出了在雷达环境模拟器中,该类型杂波模拟的系统实现方法。     

最小熵准则下的高动态目标回波相位补偿方法

针对传统"停-跳"假设对高动态脉冲雷达测速的局限性,提出了一种最小熵准则下的高动态目标回波相位补偿方法。在最小熵准则下,通过建立多项式的相位滤波器,实现回波信号相位高阶系数的估计,再对积累周期内的信号进行相位补偿,补偿后的信号频谱熵最小,此时再利用FFT可以得到高精度径向速度估计。实测验证表明,该算法可以有效地估计和修正回波相位高次项,提高回波积累时长,补偿后的径向速度估计均方根误差明显降低,算法估计的径向速度均方根误差优于0.04m/s,有效提高了脉冲雷达测速精度。     

基于VFD滤波器的测控信号动态信息加载方法

针对动态性能测试中的测控信号大动态信息加载问题,提出了一种基于VFD滤波器的加载方法。该方法采用整点延时对原静态信号实现整数倍采样间隔延时,然后采用VFD滤波器对整点延时信号实现高精度小数延时,从而得到精确延时信号,实现测控信号的大动态高精度模拟。仿真分析表明,该方法不但能实现测控信号的大动态高精度模拟,且能适应于不同体制测控信号的动态模拟,为动态性能测试过程中的静态测控信号加载动态信息提供了一种方法。     

基于三线法的高动态载波同步方案

针对在高动态下实现载波同步的问题,提出了一种基于快速傅里叶变换(FFT)三线谱法和锁相环(PLL)相结合的载波同步方案:首先在利用周期图峰值进行粗估的基础上,根据提出的新的插值公式,利用峰值左右2条谱线的幅度进行细估;再将得到的载波参数作为跟踪环路的引导频率,控制数控振荡器(NCO)的输出频率;最后通过PLL环路的自适应算法实现载波相位的动态跟踪。该方法一方面可使载波参数的实时精确估计能够适应高动态低信噪比的要求,减小了跟踪时间;另一方面在跟踪环路中由高精度的PLL进行相位补偿,二者结合可以满足动态性能和跟踪精度的要求。     

动态飞行模拟器相似性分析

动态飞行模拟器的相似性是评价动态飞行仿真的重要指标。应用控制论方法,结合动态飞行特点,给出了动态飞行模拟器的相似性准则。通过对动态飞行模拟器运动分析,结果表明动态飞行模拟器相似性准则可以评价仿真的相似性。     

基于DDS的雷达中频信号模拟器设计

信号模拟器在雷达、通信等有电子领域均有广泛应用。直接数字合成技术(DDS)能够有效的解决模拟频率合成电路中对频率、相位等信号特征控制复杂和误差较大的问题。本文介绍了一种基于DDS技术的雷达中频信号模拟器设计实现方法，以ARM嵌入式软核处理器控制DDS芯片，配合后端电路中滤波、放大、程控衰减等信号整形手段，最终产生满足要求的连续波/脉冲的单频信号、线性调频信号和频率快速捷变信号等多种雷达中频信号。通过实际电路测试给出结果，达到预期设计目标。     

两种DLL鉴相器算法及其在高动态环境下的应用

针对高动态应用环境,研究了两种基于延迟锁定环结构的码环鉴相器算法.首先采用理论分析的方法对两种鉴相器的性能进行了对比,然后利用模拟中频数据和真实中频数据,分别对两种算法在低动态和高动态环境下的鉴相性能进行了实验对比研究.结果表明,两种鉴相器都能对码相位进行准确鉴相和牵引.同时,在对两种方法进行对比分析的基础上,给出了两种鉴相器算法各自适用的条件,对高动态GPS跟踪环路的设计实现有一定的理论指导意义.     

训练模拟器总体设计技术及应用

训练模拟器的研制要求的模拟逼真度高,能完成主要操作训练,同时要结构简单、成本低。由于新型武器系统技术含量较高,操作较为复杂,训练模拟器研制周期较短,顶层设计至关重要。本文从总体的角度论述了训练模拟器的功能、结构、关键技术等设计方面的问题。     

适用于GPU处理的长更新周期卫星导航信号载波相位跟踪环路

针对短环路更新间隔下GPU处理效率受限而长更新间隔下传统跟踪环路在高动态场景下不稳健的这一矛盾,提出一种可适应高动态场景的长更新间隔载波相位跟踪算法,该算法设计了一种低复杂度线性调频信号参数估计方法,实现跟踪初始阶段多普勒及变化率的精确估计进而消除大部分信号动态,在跟踪过程中采用4阶卡尔曼滤波对残余信号相位及动态进行精细跟踪。经仿真验证,200 ms更新间隔下,可实现多普勒一次/二次变化率分别达800 Hz/s、64 Hz/s²正弦运动场景下载波相位的快速稳定跟踪,1次更新即可收敛,跟踪灵敏度低至23 d B-Hz,相位跟踪精度远优于传统3阶锁相环路。     

基于VFD滤波器的导航信道模拟器动态时延模拟方法*

针对卫星导航信道模拟器信号仿真中,传统伪距多普勒模拟方法瞬时控制精度差、滤波器资源占用较大的不足,提出了基于拉格朗日插值延迟滤波器及Farrow结构实现的伪距多普勒模拟方法。在分析信道模拟器系统架构的基础上,建立了多普勒模拟方法的模型,包括延时计算模块和可变延迟滤波器两部分。与多速率采样数字延迟滤波器方法比较,该方法滤波器系数个数约为后者的0.2%,并且改变时延特性时,仅需更新1个参数。信道模拟器实测数据结果表明使用该方法伪码多普勒模拟精度可以达到0.1mHz。     

网络模拟器ns的软件框架分析及扩展应用

目前在网络研究方面广泛使用的一种网络模拟器——ns(network simulator)一种离散事件驱动的网络模拟工具,它支持TCP协议的多个版本(包括SACK、Tahoe和Reno)以及路由调度算法,为模拟TCP协议、路由算法和多播协议提供充分的支持。文中主要对这种模拟器的特点、系统结构和仿真功能进行了介绍,着重讨论了ns中体现系统设计中实现机制与使用策略分离原则的分割编程模型,以及为了实现对各种特定通信环境和新机制的模拟,通过代码扩展深入使用模拟器的方法。     

歼击机机载激光射击模拟器

提出了一种机载激光射击模拟器的方案,具有高的精度和逼真的空战模拟特性,并具有多种机载武器射击模拟的发展潜力。     

VFD滤波器的导航信道模拟器动态时延模拟方法

针对卫星导航信道模拟器信号仿真中,传统伪距多普勒模拟方法瞬时控制精度差、滤波器资源占用较大的不足,提出了基于拉格朗日插值延迟滤波器及Farrow结构实现的伪距多普勒模拟方法。在分析信道模拟器系统架构的基础上,建立了多普勒模拟方法的模型,包括延时计算模块和可变延迟滤波器两部分。与多速率采样数字延迟滤波器方法比较,该方法滤波器系数个数约为后者的0.2%,并且改变时延特性时,仅需更新1个参数。信道模拟器实测数据结果表明使用该方法伪码多普勒模拟精度可以达到0.1mHz。     

飞行模拟器逼真度的实用评价方法

分析了飞行模拟器模拟逼真度的概念和研究内容,提出了一种实用的评价方法.根据飞行模拟器的组成模块和结构,在驾驶员-飞机操纵回路分析的基础上,应用模糊评价的基本原理,建立了逼真度的评价模型,以专家的评定意见为主要依据,对某模拟器的逼真度进行了评价.实践证明,该方法可有效评价飞行模拟器的逼真度,提高模拟的有效性.     

“三七高炮协同训练激光模拟器”通过鉴定

由黑龙江省军区、大庆军分区和有关科研单位共同研制的“三七高炮协同训练激光模拟器”。最近在大庆通过鉴定。该模拟器设计思想先进,性能稳定,运行正常。在不改变原有装备结构和炮手操作要领的前提下,成功地模拟了三七高炮对空射击的全过程,在我国首次解决了三七高炮1、2、3、4炮手协同训练模拟问题。