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A method for amplitude and phase calibration in a spaceborne multibeam receiver

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A method for amplitude and phase calibration in a spaceborne...

第五届中国卫星导航学术年会

作者： Zhigang Huang chunjie qiao Yueke Wang College of Mechatronics Engineering and Automation of NUDT

ISBN: (纸本)9783642547362

This paper presents a method for amplitude and phase calibration in a spaceborne multibeam receiver, which is based on the satellite-ground link, to solve the inconsistent problem in amplitude and phase between different channels. In this method, the calibrating signal is firstly immitted by a ground control station, and then the discrepancy of amplitude and phase between different channels and the reference channel in the receiver are determined by signal processing. And self-calibration would finally be achieved by some inversion operations. Additionally, this paper adopted an advanced discrete fourier transform method to determine the parameters which is help to overcome the spectral leakage caused by the doppler frequency shift. Results denote that errors of amplitude and phase would heavily influence the beam pointing and beam shape for a spaceborne multibeam receiver which will lead to a distinct decline in performance. However, this problem is meliorated after our adapting the method in this paper to calibrate the amplitude and phase errors of the receiver.

关键词： multibeam receiver digital beam forming calibration of amplitude and phase parameter estimation

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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一种过零点的时延测量方法

数据采集与处理 2014年第2期29卷 298-303页

作者：赵慎周超乔纯捷国防科学技术大学机电工程与自动化学院长沙410073

研究了一种基于过零点的时延测量方法,在建立过零点搜索模型的基础上推导得出时延测量的测量结果表达式;定量分析了高斯白噪声条件下过零点时延测量的测量精度,得到测量误差的理论表达式。仿真与实验表明,过零点时延测量精度与信号频率... 详细信息

研究了一种基于过零点的时延测量方法,在建立过零点搜索模型的基础上推导得出时延测量的测量结果表达式;定量分析了高斯白噪声条件下过零点时延测量的测量精度,得到测量误差的理论表达式。仿真与实验表明,过零点时延测量精度与信号频率、过零点数目、信噪比密切相关,当信噪比较高时,其测量精度与经典FFT法相当,而优势在于过零点时延测量的算法简单、计算量小,适用于对实时性要求较高的测量场合。

关键词：时延测量过零点均方误差计算量

基于拉盖尔模型的超声信号渡越时间测量性能分析

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国防科技大学学报 2013年第4期35卷 128-133,175页

作者：赵慎杨俊乔纯捷王跃科国防科技大学机电工程与自动化学院湖南长沙410073

传统窄带模型仅能通过数值计算统计出超声信号渡越时间的测量性能。针对这一问题,提出基于拉盖尔模型计算理论克拉下限的方法。研究了拉盖尔函数及其时间导数的性质,得到时间导数内积矩阵,并将其应用到费舍尔矩阵中,能够快速精确计算克... 详细信息

传统窄带模型仅能通过数值计算统计出超声信号渡越时间的测量性能。针对这一问题,提出基于拉盖尔模型计算理论克拉下限的方法。研究了拉盖尔函数及其时间导数的性质,得到时间导数内积矩阵,并将其应用到费舍尔矩阵中,能够快速精确计算克拉下限。对混合指数模型仿真表明,在高斯白噪声背景下,渡越时间方差与理论克拉下限具有良好的一致性;受窄带噪声和反射等因素影响,实测数据的渡越时间方差与理论克拉下限存在较大偏差。

关键词：超声信号渡越时间拉盖尔模型克拉下限混合指数模型

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水下监测系统中的特殊均匀圆阵特性分析

国防科技大学学报 2014年第1期36卷 131-136页

作者：马超乔纯捷王跃科赵慎国防科技大学机电工程与自动化学院湖南长沙410073

一种特殊的均匀圆形阵列(SUCA)安装在水下监测系统中的浮体系统上。针对SUCA的特殊性,建立了SUCA的模型,运用模式空间理论推导出其方向图公式,并在此基础上对其半功率波束宽度和无模糊条件进行了研究和分析。通过与均匀圆形阵列(UCA)进... 详细信息

一种特殊的均匀圆形阵列(SUCA)安装在水下监测系统中的浮体系统上。针对SUCA的特殊性,建立了SUCA的模型,运用模式空间理论推导出其方向图公式,并在此基础上对其半功率波束宽度和无模糊条件进行了研究和分析。通过与均匀圆形阵列(UCA)进行比较,得出结论:SUCA半功率波束宽度略大于UCA,并且其无模糊条件比UCA范围更广。研究表明SUCA的性能与UCA相似,具有工程实用价值。

关键词：特殊均匀圆阵方向图半功率宽度无模糊条件

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海水声速快速高精度测量方法

国防科技大学学报 2015年第6期37卷 162-166页

作者：乔纯捷王跃科黄志刚国防科技大学机电工程与自动化学院湖南长沙410073

为实现对海水声速快速、高精度的测量,采用一种系统结构简单的声速测量方案。通过连续波信号参数估计的方法实现了对声传播时间和声速值的测量。采用伪随机序列对连续波进行调制处理,解决了单频连续波信号在测量中存在的整周期模糊与回... 详细信息

为实现对海水声速快速、高精度的测量,采用一种系统结构简单的声速测量方案。通过连续波信号参数估计的方法实现了对声传播时间和声速值的测量。采用伪随机序列对连续波进行调制处理,解决了单频连续波信号在测量中存在的整周期模糊与回波干扰问题。通过构建声速试验平台,进行了系统校准与测量试验。试验结果表明该方法具有测量精度高、响应快速的优点,适合于在水下机动平台上对海洋声速剖面进行快速、高精度的测量。

关键词：声速声传播时间回波干扰伪随机序列不确定度系统校准

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分布式网络时钟同步研究

仪器仪表学报 2008年第11期29卷 2399-2403页

作者：王刚黄飞乔纯捷明德祥国防科技大学机电工程与自动化学院长沙410073

为了实现分布式测控系统的时钟同步,提出了基于物理层物理介质无关接口的时钟同步方法。详细分析了分布式网络主从节点间实现时间同步的过程,提出了基于介质无关接口的时间服务单元的设计。在时间服务单元准确获取网络数据帧离开和到达... 详细信息

为了实现分布式测控系统的时钟同步,提出了基于物理层物理介质无关接口的时钟同步方法。详细分析了分布式网络主从节点间实现时间同步的过程,提出了基于介质无关接口的时间服务单元的设计。在时间服务单元准确获取网络数据帧离开和到达时刻的基础上,实现了各从节点相对主节点的频率偏差修正,通过往返法测量链路时延,通过实时计算交换时延补偿交换时延的不确定性,从而实现了主节点到从节点的高精度时间同步。针对分步式网络的特点,在时间同步的基础上提出了基于时间信息的同步触发方法。试验证明,基于介质无关接口的开环时间传递能够实现25 ns的高精度时钟同步。

关键词：分布式网络频率偏差链路时延交换时延

全球导航卫星系统接收机的复信号自适应陷波干扰抑制

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国防科技大学学报 2016年第5期38卷 189-194页

作者：周超王跃科乔纯捷戴卫华国防科技大学机电工程与自动化学院湖南长沙410073

为提高全球导航卫星系统接收机抑制带内窄带干扰的能力,提出一种采用复系数自适应陷波器的时域滤波干扰抑制方法。在数字基带通过自适应算法调整复数滤波器的频率参数,以实时检测和跟踪窄带干扰的中心频率。仿真结果表明,该方法可以快... 详细信息

为提高全球导航卫星系统接收机抑制带内窄带干扰的能力,提出一种采用复系数自适应陷波器的时域滤波干扰抑制方法。在数字基带通过自适应算法调整复数滤波器的频率参数,以实时检测和跟踪窄带干扰的中心频率。仿真结果表明,该方法可以快速、有效地抑制固定频率的窄带干扰和线性调频干扰,提高接收机在干扰条件下的捕获性能。其干扰抑制性能优于实系数自适应陷波器的干扰抑制方法。

关键词：全球导航卫星系统接收机干扰抑制自适应陷波器

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数据采集系统内部自动校准模型的建立

振动．测试与诊断 2005年第2期25卷 146-148,158页

作者：杨湘乔纯捷王跃科国防科学技术大学机电工程与自动化学院长沙410073

提出了由数据采集系统内部自动校准以零偏误差和增益误差为主的日常测试误差。依据若干合理的假设,建立了适用于数据采集系统中每次上电后通道自动校准的一系列模型:调零模型、标定模型、测量模型,并得出了如下结论:这三个模型均满足分... 详细信息

提出了由数据采集系统内部自动校准以零偏误差和增益误差为主的日常测试误差。依据若干合理的假设,建立了适用于数据采集系统中每次上电后通道自动校准的一系列模型:调零模型、标定模型、测量模型,并得出了如下结论:这三个模型均满足分段线性关系;测试模型的零偏可由调零模型消除;测试模型的增益可由标定模型确定。经实际操作验证,该方法正确、简便。

关键词：数据采集系统自动校准模型测量准确性调零标定

超声信号拉盖尔模型及在渡越时间测量中的应用

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仪器仪表学报 2013年第4期34卷 797-802页

作者：赵慎杨俊乔纯捷马超王跃科国防科技大学机电工程与自动化学院长沙410073

超声信号建模是利用脉冲信号进行渡越时间(ToF)测量中的关键技术之一。针对传统经验模型的局限性,提出基于拉盖尔(Laguerre)函数的超声信号建模方法。首先分析Laguerre函数的时域和拉氏域特征,然后将超声信号建模与确定Laguerre谱归属... 详细信息

超声信号建模是利用脉冲信号进行渡越时间(ToF)测量中的关键技术之一。针对传统经验模型的局限性,提出基于拉盖尔(Laguerre)函数的超声信号建模方法。首先分析Laguerre函数的时域和拉氏域特征,然后将超声信号建模与确定Laguerre谱归属为同一问题。通过泰勒级数展开和拉格朗日插值,从理论上证明双指数模型和混合指数模型是Laguerre模型特殊形式,并通过仿真验证了此结论。对实测数据分析表明,Laguerre模型拟合误差小于0.1%,ToF测量结果相对偏差小于10-6。

关键词：超声信号模型渡越时间拉盖尔函数双指数模型混合指数模型