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亚纳秒级光纤时间传递中的载波跟踪技术研究

亚纳秒级光纤时间传递中的载波跟踪技术研究

作者：薛申辉国防科技大学

学位级别：硕士

时间频率是例如卫星导航定位系统等一切测时测距系统工作运行的基础,高精度的光纤时间传递与同步对卫星导航系统提升测量精度有着重要意义。在系统测量精度不断提高,授时精度达到亚纳秒量级的条件下,提升卫星导航系统地面站之间的时间... 详细信息

时间频率是例如卫星导航定位系统等一切测时测距系统工作运行的基础,高精度的光纤时间传递与同步对卫星导航系统提升测量精度有着重要意义。在系统测量精度不断提高,授时精度达到亚纳秒量级的条件下,提升卫星导航系统地面站之间的时间同步精度仍然是需要解决的问题。传统的光纤时间同步是基于测量伪距的时间同步方法,系统精度很难达到纳秒量级以下;基于载波相位测量的时间同步方法的研究中,没有对载波跟踪环路的参数给出优化结果。同时基于卡尔曼滤波的载波相位跟踪方法中,只考虑了环路热噪声对跟踪性能的影响,无法进一步提高载波相位测量精度。本文对亚纳秒级的光纤时间传递进行重点研究,建立光纤时间传递载波跟踪锁相环模型,研究光纤时间传递中相位噪声的特性与建模,在相位噪声模型基础上,分析相位噪声对光纤时间传递高精度载波跟踪锁相环测量精度的影响,提出了相位噪声和热噪声影响下载波跟踪环路的参数优化方法,为了进一步抑制相位噪声对测量精度的影响,提出了基于卡尔曼滤波的载波跟踪环路方法,较好的保留了参考时钟相位变化的特性。主要内容如下:（1）分析在光纤时间传递中相位噪声的特性,得出信号在经过光纤时间传递后相位噪声仍然服从幂律谱模型分布,其中引入了较大的频率白噪声分量,恶化了信号接收的相位噪声特性;并根据测量信号的Allan方差曲线估计相位噪声模型的参数值,生成模拟实际的相位噪声。（2）分析了在亚纳秒量级的条件下,相位噪声对载波跟踪环路跟踪性能的影响,提出了在相位噪声和热噪声影响下载波跟踪锁相环的环路噪声带宽和相干积分时间的参数优化方法,通过仿真验证了优化参数的选取方案。（3）为了进一步改善环路对噪声的抑制性能,提出了基于Kalman滤波载波跟踪环路算法,在相位噪声和热噪声联合优化模型下,利用Kalman滤波器抑制较差的频率源引入的相位噪声对相位测量精度的影响,提升光纤时间同步精度。本文的研究成果可以应用于卫星导航定位系统地面监测站之间的光纤双向时间同步中,以及为未来构建地面光纤时间同步网提供一定的理论参考,通过本文的参数优化及跟踪环路方法,可以有效提高时间同步精度。

关键词：光纤时间传递相位噪声幂律谱模型载波跟踪锁相环环路参数噪声带宽相干积分时间卡尔曼滤波

北斗二号卫星导航系统运行末期卫星钟性能评估

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中国惯性技术学报 2020年第3期28卷 372-379页

作者：程梦飞王宇谱薛申辉龚大亮李博宇王威北京卫星导航中心北京100094 武汉大学卫星导航定位技术研究中心武汉430079

截至2020年7月,北斗系统在轨工作的卫星包括15颗北斗二号卫星和30颗北斗三号卫星,其中北斗二号系统(BD-2)大部分卫星已经接近使用寿命甚至超期服役,对其卫星钟性能进行全面评估十分必要。利用2019年365天的星地无线电双向比对钟差数据,... 详细信息

截至2020年7月,北斗系统在轨工作的卫星包括15颗北斗二号卫星和30颗北斗三号卫星,其中北斗二号系统(BD-2)大部分卫星已经接近使用寿命甚至超期服役,对其卫星钟性能进行全面评估十分必要。利用2019年365天的星地无线电双向比对钟差数据,从钟差数据质量、频率准确度、频率漂移率和频率稳定度等方面,对包括4颗备份卫星在内的所有BD-2在轨卫星原子钟的性能进行了评估。结果表明,目前BD-2系统所有卫星钟运行状况良好,频率准确度为3.38×10^-11,漂移率为6.27×10^-14/d,万秒稳定度为9.93×10^-14,天稳定度为4.70×10^-14;其中4颗备份卫星的各项指标均未出现较大值,性能十分稳定,准确度为4.42×10^-11,漂移率为9.13×10^-14/d,万秒稳定度和天稳定度处于较好水平,分别为6.81×10^-14和3.15×10^-14。因此,所有BD-2系统在轨卫星钟的各项指标符合设计要求,为实现北斗二号系统向北斗三号系统的顺利平稳过渡提供保障。

关键词：北斗二号卫星导航系统备份卫星运行末期准确度漂移率稳定度

基于一次差分预报原理的常用钟差预报模型效果分析

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大地测量与地球动力学 2021年第4期41卷 336-341页

作者：王宇谱薛申辉王威丁阳李博宇刘峰宇武汉大学卫星导航定位技术研究中心武汉市430079 北京卫星导航中心北京市100094 信息工程大学地理空间信息学院郑州市450001

基于15 d的精密卫星钟差数据,从不同角度全面分析6种常用钟差预报模型(LP模型、QP模型、GM模型、SA模型、ARIMA模型、KF模型)基于钟差一次差分预报原理的预报效果,得到以下结论:1)采用钟差一次差分预报原理,可以提高LP模型、SA模型、GM... 详细信息

基于15 d的精密卫星钟差数据,从不同角度全面分析6种常用钟差预报模型(LP模型、QP模型、GM模型、SA模型、ARIMA模型、KF模型)基于钟差一次差分预报原理的预报效果,得到以下结论:1)采用钟差一次差分预报原理,可以提高LP模型、SA模型、GM模型及KF模型对于GPS卫星钟差的3 h预报精度,提高QP模型和ARIMA模型对于ⅡF Rb钟的3 h预报精度,提高LP模型和GM模型在6 h和12 h预报中的精度,提高ARIMA模型在6 h、12 h和24 h预报中的精度;2)基于钟差一次差分预报原理的预报结果与卫星及其星载钟类型有关,对于GPS BLOCKⅡF Rb钟,该预报原理可以提高6种模型的短期预报精度,特别是对GM模型、LP模型和ARIMA模型预报效果的改善最为显著;3)对于3 h和6 h的预报,采用钟差一次差分预报原理的LP模型(DLP模型)对应的RMS值都最小,即DLP模型的预报精度最高,说明钟差一次差分数据更适合一次多项式模型的短期预报。

关键词：卫星钟差预报一次差分数据钟差预报模型预报精度

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阵列式监测传感器研究及算法实现

铁道工程学报 2024年第4期41卷 84-89页

作者：薛骐中国铁路设计集团有限公司天津300308

研究目的:目前基坑深层水平位移自动化监测和路基隧道等构筑物内部形变自动化监测领域中所用测量传感器普遍使用测斜等轮轴测量设备,存在抗压性较差、监测密度不够详细等问题。本文通过研发具有高强度、高稳定性的阵列式传感器,并针对... 详细信息

研究目的:目前基坑深层水平位移自动化监测和路基隧道等构筑物内部形变自动化监测领域中所用测量传感器普遍使用测斜等轮轴测量设备,存在抗压性较差、监测密度不够详细等问题。本文通过研发具有高强度、高稳定性的阵列式传感器,并针对设备监测过程中发生的旋转误差问题研究多轴实时矫正算法,以实现实时、自动化、高精度监测。研究结论:(1)本文通过软硬件结构设计,将加速度传感芯片、磁力传感芯片和温度传感芯片等高度集成,研发了MEMS三维形变监测仪;(2)本文针对各芯片的输出数据进行解算,开发了各节段位移计算方法;(3)本文利用三轴加速度计和三轴磁力计研发了组合旋转角度计算方法,测试证明了在单节段0.5 m条件下,单节绝对精度优于0.1 mm,系统稳定性优于0.2 mm,航向角绝对精度优于0.5°,航向角稳定性优于0.1°;(4)本文研究可为自动化监测领域提供一种新型设备及自动化监测方法。

关键词：阵列式传感器自动化监测旋转角

面向县域新型智慧城市建设的城市信息模型(CIM)基础平台建设与实践

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中国建设信息化 2024年第10期 54-57页

作者：申辉军广东国地规划科技股份有限公司

以廉江市新型智慧城市建设为例,介绍了城市信息模型(CIM)基础平台(以下简称CIM基础平台)的总体架构、数据体系、平台功能及实施效果等。CIM基础平台采用“1+1+N”的总体架构,实现1个CIM数据中心、1个CIM基础平台和N项CIM+智慧应用,为规... 详细信息

以廉江市新型智慧城市建设为例,介绍了城市信息模型(CIM)基础平台(以下简称CIM基础平台)的总体架构、数据体系、平台功能及实施效果等。CIM基础平台采用“1+1+N”的总体架构,实现1个CIM数据中心、1个CIM基础平台和N项CIM+智慧应用,为规划设计单位、工程建设单位、城市管理部门搭建数字化环境,为城市规划、建设、管理、运营全流程决策提供可感知、可视化、智慧化的科学支撑。

关键词：新型智慧城市 BIM CIM 基础平台

磁链分区的磁场增强型永磁电机全速域模型预测直接转矩控制

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中国电机工程学报 2024年第11期44卷 4480-4489,I0026页

作者：朱孝勇薛高鸣徐磊江苏大学电气信息工程学院江苏省镇江市212013

磁场增强型内置式永磁(flux intensifying interior permanent magnet,FI-IPM)电机的反凸极(L_(q) 详细信息

磁场增强型内置式永磁(flux intensifying interior permanent magnet,FI-IPM)电机的反凸极(L_(q)

关键词：磁场增强型内置式永磁电机反凸极模型预测直接转矩控制磁链分区全速域控制

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“陈试剂”作为三氟甲基源机理的理论研究

化学学报 2024年第2期82卷 132-137页

作者：黄广龙薛小松中国科学院上海有机化学研究所先进氟氮材料重点实验室上海200032

FSO_(2)CF_(2)CO_(2)Me(MFSDA)是陈庆云院士课题组于1989年开发的一种十分有效的三氟甲基化试剂,在学术界和工业界有着广泛地应用,是我国有机氟化学领域早期最重要的研究成果之一,该试剂也被命名为“陈试剂”.此研究采用密度泛函理论(D... 详细信息

FSO_(2)CF_(2)CO_(2)Me(MFSDA)是陈庆云院士课题组于1989年开发的一种十分有效的三氟甲基化试剂,在学术界和工业界有着广泛地应用,是我国有机氟化学领域早期最重要的研究成果之一,该试剂也被命名为“陈试剂”.此研究采用密度泛函理论(DFT)方法研究了碘化亚铜介导“陈试剂”形成三氟甲基亚铜的反应机理.计算结果揭示了反应中碘化亚铜催化剂的双重作用:一方面碘负离子通过进攻“陈试剂”中具有亲电性的甲基启动反应;另一方面一价铜阳离子络合物捕获原位生成二氟卡宾形成二氟卡宾亚铜中间体.发现与过去普遍假设的机理不同,(1)关键的脱羧过程并不需要一价铜阳离子参与,(2)三氟甲基是通过二氟卡宾亚铜中间体与氟离子络合后形成,而非二氟卡宾直接捕获氟离子.研究结果丰富了对“陈试剂”形成三氟甲基源的认识,为进一步开发基于“陈试剂”的新反应提供了理论依据.

关键词：密度泛函理论(DFT)方法氟磺酰二氟乙酸甲酯陈试剂三氟甲基化试剂反应机理

论扣缴义务人的逃税罪构成——基于A公司与孟某逃税案的分析

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税务研究 2024年第1期 90-95页

作者：薛榆淞北京大学法学院

一、基本案情孟某为A公司的法定代表人,2015年7月,甲地地方税务局稽查局(以下简称“稽查局”)在稽查工作中发现A公司在2008年1月1日至2014年12月31日期间(以下简称“涉案期间”)的实际收支与其纳税申报信息不匹配。根据A公司的账簿资料... 详细信息

一、基本案情孟某为A公司的法定代表人,2015年7月,甲地地方税务局稽查局(以下简称“稽查局”)在稽查工作中发现A公司在2008年1月1日至2014年12月31日期间(以下简称“涉案期间”)的实际收支与其纳税申报信息不匹配。根据A公司的账簿资料、个人所得税申报表和会计人员的证人证言等相关证据.

关键词：地方税务局扣缴义务人 A公司个人所得税纳税申报逃税罪会计人员证人证言

共犯判断的理念重构——基于共犯、正犯区分理论的省思

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东岳论丛 2024年第6期45卷 183-190页

作者：薛铁成中国农业大学人文与发展学院法律系北京100083

共犯参与理论在区分数人实现一犯罪的角色时,以正犯为核心,共犯以排除法的逻辑得出,即非正犯即为共犯。共犯从属性理论缺失对共犯何以从属性、共犯行为本身的探讨。共犯处罚根据论虽然从外部为参与理论和从属性理论划定了讨论问题的边界... 详细信息

共犯参与理论在区分数人实现一犯罪的角色时,以正犯为核心,共犯以排除法的逻辑得出,即非正犯即为共犯。共犯从属性理论缺失对共犯何以从属性、共犯行为本身的探讨。共犯处罚根据论虽然从外部为参与理论和从属性理论划定了讨论问题的边界,但是难以化解其本原性的理论矛盾。根据参与理论和从属性理论区分正犯与共犯的结构性与类型性问题,共犯的判断理念需要重构。正犯与非正犯、共犯与非共犯这两组概念的位阶关系要求共犯的认定在关注非正犯行为本身的同时,注意非正犯行为到共犯行为的转化。首先,需要从构成要件以外的非正犯行为筛选出可以评价为具有依附于正犯的非正犯行为,标准是非正犯行为人实施的行为是否具有故意、是否为附随行为和故意的依附行为、是否促成了故意构成要件行为被实现。其次,需要在依附于正犯的非正犯行为中找出符合刑法规范的共犯行为,标准是依附于正犯的非正犯行为是否促成故意构成要件被实现。

关键词：参与理论共犯从属性共犯独立性双重条件