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POCET最优相位搜索的数值算法被引量：1: 2017年; 现代化的卫星导航信号要求在星上高功率放大器之前恒包络复用同频点甚至临近的双频点/三频点的多个导航信号分量。最优相位恒包络发射(POCET)技术能够恒包络复用任意路数信号且达到最高复用效率。已见诸报道的POCET最优相位搜索的数值算法存在计算量大、收敛速度慢、当迭代点远离最优解或要求提高计算精度时难以收敛到局部最优解等问题。针对导航信号最优恒包络复用论证的需求,首先在优化目标函数中引入增广拉格朗日乘子法以解决当终止误差减小无法收敛到局部最优解的问题;其次对于搜索步长的确定摈弃了已有的精确线搜索算法而采用基于Armijo准则的非精确线搜索算法,并比较研究了最速下降法、共轭梯度法、拟牛顿法(包括BFGS法和对称秩1法)等多种搜索方向优化算法的优缺点和适用性;最后通过对BDS B1频点不同功率分配下的最优相位搜索和合成损耗评估,验证了改进后算法的精度高、计算量小、收敛性强等优点,为导航信号调制复用方案的设计和优化提供参考。; 张美君寇艳红; 关键词：优化算法多路复用

导航卫星双频复用信号模拟失真的仿真被引量：1: 2018年; 导航卫星有效载荷信号生成链路组成部件的非理想特性不可避免会引起发射导航信号的失真,目前对于这种失真带来的信号测距性能损失并未有适用的解析模型。针对宽带双频复用信号的模拟失真,采用相关损耗、S曲线偏差和载波相位偏差作为评估指标,仿真评估了载荷模拟组件中高功率放大器(HPA)、HPA前置滤波器、多路复用器(OMUX)对AltBOC、TD-AltBOC、ACEBOC和AltLOC不同调制方式测距性能的影响。其中对于HPA使用了有记忆HPA行为模型,考虑了不同HPA前置滤波器带宽和HPA工作点的影响,并评估了失真信号相对于理想信号在宽带导频和单边带导频2种跟踪方式下的性能损失。仿真结果可以为信号调制方式比较评估、有效载荷信号生成链路的优化设计提供参考。; 蔚小龙寇艳红

GNSS信号模拟器通道群时延标定方法被引量：1: 2015年; 传统的全球导航卫星系统(GNSS)信号模拟器通道群时延标定方法有相位翻转点法和相关峰法两种,两者均在零伪距或固定伪距的特殊仿真场景下进行测量,且在通道传输特性非理想的情况下测得的群时延均存在偏差.提出了基于闭环伪距测量的模拟器通道群时延标定方法,并设计实现了GNSS信号模拟器通道群时延标定系统.首先,采用高速直接射频采样存储系统对模拟器正常星座动态仿真场景下输出的导航信号和秒脉冲(1 PPS)信号同时进行记录.其次,使用软件接收机对信号进行捕获跟踪,利用三次样条插值判定1 PPS上升沿位置作为伪距观测历元时刻,对软件接收机的伪距观测量和模拟器仿真的伪距记录值做数据比对,得到模拟器的群时延标定值.最后,分别利用上述方法对两种商用模拟器的群时延进行了标定,实验结果表明,闭环伪距测量法有效可行,测量不确定度优于0.7 ns.; 李世光寇艳红杨军王伟; 关键词：群时延软件接收机三次样条插值

基于MEDLL的分级搜索抗多径算法被引量：4: 2016年; 以多径估计延迟锁定环路（MEDLL）为代表的参量式基带抗多径算法以其能够同时估计直达信号和多径信号各参数而受到广泛关注,然而该类算法估计精度的提高是以计算复杂度的增加为代价的。为了在保证估计精度的同时降低资源消耗并加快搜索速度,提出了一种MEDLL最大似然（ML）估计搜索方法,将粗搜索后得到的参数估计值作为下一级搜索的先验信息,缩小搜索范围后减小搜索步进,完成逐级精细的参数估计。推导了原始MEDLL及树状分级结构的MEDLL（T-MEDLL）算法计算复杂度表达式;其中在存在一路多径信号的情况下,对于0.01 chip的多径延迟分辨率,复杂度可以降低为传统盲搜索的30%~50%。进一步基于自研的数字中频（IF）GPS信号模拟器和软件GPS接收机平台对不同多径情况下盲搜索法与分级搜索算法的参数估计精度及码伪距多径误差等性能进行了对比,验证了更低计算复杂度的T-MEDLL可以达到与传统MEDLL算法同样的跟踪精度。; 叶锦宇寇艳红; 关键词：最大似然计算复杂度

强信号下GNSS接收机前端处理引起的相关损耗: 2016年; 在全球导航卫星系统(GNSS)信号质量监测及GNSS射频(RF)信号模拟器测试等应用中,有用信号功率往往远高于噪声功率。针对二进制相位移位键控(BPSK)和二进制偏移载波(BOC)调制信号,首次研究了这种强信号条件下接收机带限滤波、采样和量化(BSQ)引起的相关损耗。首先分析了不考虑量化作用时由滤波和采样引起的损耗;然后分析了不考虑前端滤波时由量化和采样引起的损耗,推导了相关损耗的解析表达式并得到了量化器的最佳量化间隔;最后,对于滤波、采样、量化共同作用引起的损耗,采用蒙特卡罗方法仿真分析了GPS L1 C/A信号在不同滤波带宽和量化比特数下的归一化相关功率,探讨了根据仿真结果拟合相关损耗解析表达式的方法以简化分析。; 潘虹臣寇艳红

集成电离层闪烁仿真的数字中频GPS信号模拟器设计验证被引量：2: 2014年; 电离层闪烁造成GPS接收机测距误差增大、以致强闪烁条件下的频繁周跳和卫星信号失锁,集成闪烁仿真功能的GPS信号模拟器能够为接收机抗闪烁算法研究和性能测试提供必要的信号源。首先设计了基于AJ-Stanford模型和Cornell模型的电离层闪烁仿真软件,可以灵活配置闪烁时间、数据更新周期以及各模型参数,从而得到闪烁影响下的GPS信号幅度衰落及相位波动序列;然后开发了集成电离层闪烁仿真功能的数字中频GPS信号模拟器,该模拟器作为抗闪烁研究平台工具,可以灵活调整闪烁卫星号、模型及相关参数、开始时间和持续时间;其设计正确性通过实验室自研的软件GPS接收机得到了验证。; 王娜寇艳红; 关键词：电离层闪烁 GPS接收机

CNAV-2电文软判决译码实现与性能分析被引量：3: 2015年; 第3代GPS民用信号L1C的CNAV-2电文采用了LDPC编码以提高电文解调性能。由于传统接收机常用的硬判决译码不能充分利用信道信息,探讨了译码性能更优的软判决译码方法。首先仿真分析了适合L1C接收机的软判决译码算法及其性能和复杂度,表明软判决译码能够提供比硬判决高2~3 d B的编码增益。然后设计了完整的CNAV-2电文译码方案,包括帧同步、LDPC和BCH译码、解交织、CRC校验和相干合并策略及流程,并在软件接收机上得以实现。最后通过实际QZSS卫星信号和商用射频GNSS模拟器信号验证了设计的正确性。; 南腾飞寇艳红; 关键词：软判决译码 LDPC码 BCH码

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国家自然科学基金(61271197)