超宽带室内定位算法

为了解决室内密集多径环境下人员定位精度差这一问题,设计并实现了一种基于脉冲超宽带与能量检测接收机的信号到达时间估计算法。根据在IEEE802.12.4a标准室内家居环境下得到的超宽带信号,深入分析了信号的偏度、翘度与均方差特性。根据信号特性与信噪比之间的关系,算法能够实现高精度的信号传播时间估计。该算法充分考虑了积分周期与信号传播环境如视距与非视距对信号传播时间造成的影响。通过实验分析对比,该算法对信号传播时间估计具有更好的鲁棒性,目标运动速度和形变具有很好的鲁棒性,能够提供更高的精度。相较于阈值估计算法,该算法在低信噪比环境下最优能够提高10 ns的估计精度。     

超敏捷动中成像高分辨率遥感卫星成像理论分析

对超敏捷动中成像遥感卫星角速度快（6（）/s）、角加速度大（1.5（）/s2）、成像参数随时空复杂多变等新问题,开展了超敏捷动中成像特点分析与成像参数仿真分析工作。构建了动中成像复杂模型,精确分析了动中成像合速度的变化规律。在此基础上,结合信噪比、调制传递函数（MTF）等计算公式,全面分析了不同成像条件下,动中成像系统的行频、TDI级数、姿态稳定度MTF、同步误差MTF、偏流修正误差MTF等随角速度的变化关系,为超敏捷动中成像卫星,尤其是卫星的成像电子学,提供了重要的设计依据。     

基于最大信息量的高光谱遥感图像无监督波段选择方法

提出一种基于最大信息量的高光谱遥感图像无监督波段选择方法.该方法以在所选择的波段中保留原数据中所包含的最大信息量为目标,并采用逐个移除波段的方式来实现.算法使用K-L散度来定量表示信息量的大小,并通过信息量在整个数据集中的分布情况来决定所移除的波段.与传统方法相比,具有物理意义明确、计算过程简单的优点,同时还能够完全自动地完成任务,实现无监督的波段选择.     

An agile ISM band frequency synthesizer with built-in GMSK datamodulation

In this paper, a high-resolution fractional-N RF frequency synthesizer is presented which is controlled by a fourth-order digital sigma-delta modulator. The high resolution allows the synthesizer to be digitally modulated directly at RF. A simplified digital filter which makes use of sigma-delta quantized tap coefficients is included which provides built-in GMSK pulse shaping for data transmission. Quantization of the tap coefficients to single-bit values not only simplifies the filter architecture, but the fourth-order digital sigma-delta modulator as well. The synthesizer makes extensive use of custom VLSI, with only a simple off-chip loop filter and VCO required. The synthesizer operates from a single 3-V supply, and has low power consumption. Phase noise levels are less than -90 dBc/Hz at frequency offsets within the loop bandwidth. Spurious components are less than -90 dBc/Hz over a 19.6-MHz tuning range     

An envelope signal based deconvolution algorithm for ultrasound imaging

To improve the quality of medical ultrasound images, a number of restoration methods based on demodulated signals have been proposed in the literature. However, due to the shift of center frequency of transmitted ultrasound pulses at different penetration depth in a lossy medium, it is hard to determine the exact center frequency at a specified position so to achieve satisfactory demodulation. In this paper, this problem is dealt with by a novel restoration method based on envelope models of the radio frequency (RF) and the point spread function (PSF) signals. To cope with the ill inverse problem caused by the narrow band PSF, an envelop signal based sparse regularized deconvolution model is derived under a sparsity assumption of the tissue reflectivity function (TRF). Furthermore, a two-step iterative shrinkage/thresholding (TwIST) method based alternating minimization approach is applied to compute the optimal solution of the proposed deconvolution problem. Finally, the robustness and the practicability of the proposed method are demonstrated by a series of experiments on both numerical simulation and in vivo data. The experimental results show that the proposed method can achieve significant improvement of the ultrasound images in terms of the resolution gain and signal-to-noise ratio (SNR).     

基于星敏感器和陀螺的卫星定姿新方法

针对本体坐标系下对卫星姿态进行线性滤波存在误差累积和噪声分布改变无法正确选择滤波模型的问题,利用惯性坐标系下的星敏感器和陀螺原始测量构建系统扩维测量,将卫星姿态确定问题建模为非线性滤波过程。针对常用的非线性滤波方法无法同时兼顾精度和实时性的问题,采用无迹滤波(UKF)对卫星的姿态参数和陀螺常值漂移同时进行估计,实现了对卫星精确定姿。进一步考虑实际情况中,敏感器测量误差未知或随时间变化的情况,提出了交互式多模型无迹滤波(IMMUKF)方法。仿真实验结果表明了该算法的有效性和优越性,具有较高的实际应用价值。     

基于CF-RSF算法的航天器姿态确定

针对复杂环境下航天器姿态确定系统中的模型和噪声不确定问题,提出一种基于求容积规则的风险敏感滤波(CF-RSF)的航天器姿态确定算法。该算法通过引入风险敏感算子来解决由于系统的不确定性而导致滤波器鲁棒性差,甚至发散的问题,并通过求容积规则来解决非线性积分问题。该方法不仅提高了滤波算法对系统不确定性问题的鲁棒性,而且一定程度上提高了滤波的精度,降低了滤波的计算复杂性。仿真结果表明了算法的有效性。     

基于值域的GNSS姿态测量改进算法研究

针对基于值域的全球卫星导航系统（GNSS, global navigation satellite system）姿态测量方法没有考虑搜索域相关性而造成初始化时间长、搜索范围大的问题,提出了一种模糊度反约束值域搜索的改进方法。首先推导了固定基线长度条件下模糊度搜索空间,然后利用较小的2个搜索空间及其与俯仰角、航向角的关系重新确立了二维搜索域组合,最后根据值域搜索在基线二次残差最小情况下确定整周模糊度。实验结果表明,该算法充分利用了搜索域的相关性信息,减小了搜索空间,并将初始化时间缩短到40 s以内。     

基于运动补偿和正交解耦合的双基SAR成像算法

复杂的应用场景下,平台速度不能保持恒定.加速度的存在增加了双基合成孔径雷达距离和方位向的耦合,使成像处理更加困难.论文提出了一种二维频谱的正交解耦合方法,以解决加速度下的双基SAR成像问题.首先利用Chebyshev多项式将斜距展开成幂级数形式,然后利用驻留相位原理和级数反演法(Method of Series Re-...     

敏捷成像卫星需求筹划系统应用探析

作为一类具有大范围、快速机动能力的对地观测卫星,敏捷成像卫星在提高卫星观测效率的同时,也使得卫星需求的筹划与调度变得更加的复杂和困难,给卫星需求筹划技术带来了新的挑战。针对敏捷成像卫星的多种特殊工作模式,分析了敏捷成像卫星需求筹划的技术特点和约束条件,从工程应用实际出发,建立了一套基于复杂需求分解和动态规划调整的敏捷卫星地面需求筹划系统,并根据实际的应用需求,给出了相应的应用实例,最后进一步展望了未来敏捷成像卫星需求筹划的发展方向。     

基于波段指数的高光谱影像波段选择算法

为了去除高光谱影像的数据冗余,提高高光谱影像处理的精度和效率,提出了一种基于波段指数的高光谱影像波段选择算法。采用小波变换对高光谱图像数据进行去噪处理,依据联合偏度-峰度指数将波段进行分组,再根据波段指数的大小确定相对较小指数的波段,并将其作为冗余波段进行去除,从而得到最小波段集。结果表明,利用该波段集和全波段所选的端元是一致的,在不影响端元提取的前提下,最大程度地去除了冗余波段,而且该波段集与全波段的分类精度较接近。该算法在波段选择过程中具有可行性与有效性,为降低高光谱影像维数提供了一种帮助。     

自适应遗传算法的数据中继卫星光网络资源调度算法

以数据中继卫星光网络系统资源、任务和约束条件为参量,以任务对资源的选择为优化对象,提出了一种基于自适应遗传算法的数据中继卫星光网络资源调度算法.综合考虑多中继星、多时间窗口、多光学天线以及任务优先级要求,建立调度模型;采用当前任务调度时间的确定和后续任务可见时间窗口的更新的调度操作,对不同资源的任务集合进行调度安排并实现了可见时间窗口的动态更新,获得调度任务的总权值并将其作为参量计算适应度值,最后通过改进的自适应遗传算法对不同调度方案进行寻优.以3颗中继星、12颗用户星,6个光天线,60个任务为条件设置了仿真场景,仿真结果表明该算法在收敛速度、调度效率方面具有优势,适应于多任务、多天线的数据中继卫星光网络系统资源调度.     

面向LEO卫星网络的高效路由算法

由于卫星星上处理以及存储能力有限,随着卫星网络的规模越来越庞大,迫切需要一种简单高效的路由算法.为此,提出了一种基于网络拥塞程度感知的路由策略(Network Congestion-Aware Routing Algorithm,NCARA).NCARA路由策略在网络处于非拥塞状态时采用Dijkstra算法寻路,网络拥...     

卫星姿态的模糊控制研究与物理仿真

随着空间技术的发展,现代卫星的姿态控制面临着挠性附件对本体姿态的耦合作用,精确的数学模型越来越难以建立.采用模糊控制的方法,用动量飞轮作为执行机构,对卫星的姿态控制进行了单轴物理仿真,与传统控制方法相比模糊控制更适用于非线性大延迟系统,可使卫星姿态在参数交化与外部干扰情况下具有较好的姿态稳定度与精度.     

基于OpenGL成像机理的飞行器姿态模拟

针对当前块匹配方法进行飞行器姿态视景模拟的拟合度不高的问题,提出一种基于OpenGL成像机理的飞行器姿态模拟方法,进行飞行器姿态的3D模型建模和纹理映射处理,采用模板匹配技术进行飞行器姿态模型的状态信息特征分析和渲染,实现飞行器姿态的实体模型三维重构。在OpenGL环境中进行实体建模,仿真结果表明,采用该方法进行飞行器姿态模拟的拟合精度高,图像渲染的输出信噪比高于传统方法,具有较好的视景仿真效果。     

一种基于红外传感器的无人机姿态测量方法

针对红外温度传感器能灵敏感应天空地面热辐射的特点,提出了一种基于红外传感器测量无人机姿态信息的方法,相比传统姿态测量传感器,红外传感器具有体积小、重量轻、无漂移、成本低等优点;针对该方法介绍了由三对正交安装的红外传感器测量姿态角的基本原理及能获得更好视场角的45°安装方式;并通过场地实验获得了红外传感器的对地倾角和输出电压的函数关系;通过推理得到无人机姿态测量算法,实现了根据红外传感器的差动输出信号计算无人机的姿态角;同时对太阳的干扰问题作了适当的研究;为了验证算法的可靠性,进行了机载飞行实验。实验结果表明,该方法可以有效的测量无人机的姿态角。     

基于最小二乘的航天器天文导航定姿算法研究

星敏感器是目前精度最高的姿态测量仪器之一,具有自主性和稳定性,是航天器主要的定姿设备.研究采用最小二乘法对星敏感器的测量信息进行处理得到航天器姿态信息,通过数字仿真证明姿态精度可以达到角秒级,为某工程型号应用提供理论依据.     

基于UKF的星载GNSS地球静止卫星定轨算法

针对星载GNSS接收机的采样间隔较长以及EKF处理非线性问题会引入线性化误差的问题,提出了利用UKF进行GEO星定轨计算的方法。依照GEO轨道动力学特性建立了状态模型,并对星载接收机进行了可见性分析,将UKF算法应用于接收机输出信息的处理。仿真结果表明该算法比EKF更适用于定轨计算,尤其当因采样间隔较长而使得系统非线性较强时,仍可保证定轨结果拥有较高的精度。     

基于STFT的卫星导航接收机抗干扰算法研究

卫星导航接收机的抗干扰问题日益突出,对于有效的抗干扰方法的研究显得尤为重要。本文对STFT(短时傅立叶变换)算法进行了修正,提出一种时间窗的改进方法。该算法的实质就是时间窗通过位移和压缩变换得到新的窗函数族,克服了原窗函数缺陷。改进的STFT算法能够有效地提高卫星导航接收机的抗干扰能力,与传统的抗干扰方法相比,该方法更具有工程实际意义。