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无人机测控系统中数控振荡器的FPGA实现与仿真

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测控技术 2009年第10期28卷 14-17页

作者：黄文准王永生王顶西北工业大学电子信息学院陕西西安710072

无人机的测控系统要求数控振荡器(NCO)的频率分辨率高、相位噪声低、杂散小。在分析相位截断、幅度量化会导致NCO的输出产生杂散的基础上,提出了抖动信号注入与函数值校正的混合算法,并利用FPGA芯片实现了一种适用的频率、相位、抖动信... 详细信息

无人机的测控系统要求数控振荡器(NCO)的频率分辨率高、相位噪声低、杂散小。在分析相位截断、幅度量化会导致NCO的输出产生杂散的基础上,提出了抖动信号注入与函数值校正的混合算法,并利用FPGA芯片实现了一种适用的频率、相位、抖动信号、校正因子等参数可调的NCO,取得了较好的整体性能。仿真结果显示:设计的NCO适合无人机的测控系统,并与理论分析相吻合。

关键词：无人机测控系统数控振荡器混合算法 FPGA 动态仿真

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无人机测控系统技术研究

无人机测控系统技术研究

作者：涂强电子科技大学

学位级别：硕士

从20世纪90年代起,无人机技术飞速发展,特别是在最近几次局部战争（如伊拉克战争、阿富汗战争）中,无人机系统集信息侦察与作战打击为一体,已成为现代高技术战争中重要的军事作战手段和武器装备。无人机系统作战效能的发挥,并不是... 详细信息

从20世纪90年代起,无人机技术飞速发展,特别是在最近几次局部战争（如伊拉克战争、阿富汗战争）中,无人机系统集信息侦察与作战打击为一体,已成为现代高技术战争中重要的军事作战手段和武器装备。无人机系统作战效能的发挥,并不是单靠“飞行平台”就能达到的,而是需要依靠“信息网络”的力量,才能发挥出系统强大的能力。无人机测控系统就是无人机信息网络的重要组成部分,它是无人机的指挥监测系统,主要实现对无人机的遥测遥控、跟踪定位和数据传输功能,还可以进一步实现对无人机的任务规划、飞行状态与任务信息的实时记录等功能。本论文主要针对某无人机视距测控链路的指标要求开展了系统总体设计,首先选定了无人机测控的技术体制,再介绍了的无人机测控系统的系统组成、工作原理和工作流程,分析了实现无人机测控系统的关键技术,随后进一步对测控系统的软硬件设计的原理框图进行描述,最后给出了系统指标测试结果,并对无人机测控系统的设计工作进行总结,对下一步研究工作进行展望。

关键词：无人机测控系统遥测遥控高速数传低仰角信号接收

无人机测控系统大扩频多用户干扰消除技术研究

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无人机测控系统大扩频多用户干扰消除技术研究

作者：班洪山北京邮电大学

学位级别：硕士

由于无人机具有造价低廉、移动性强的特点,在军事、民用等领域广为应用。而随着无人机集群规模的扩展,受多用户干扰影响,其测控系统下行链路的接收性能急剧恶化。为了进一步提高抗截获、抗干扰能力,并提升集群系统容量,亟需引入高倍扩... 详细信息

由于无人机具有造价低廉、移动性强的特点,在军事、民用等领域广为应用。而随着无人机集群规模的扩展,受多用户干扰影响,其测控系统下行链路的接收性能急剧恶化。为了进一步提高抗截获、抗干扰能力,并提升集群系统容量,亟需引入高倍扩频的码分多址方案,即大扩频多用户码分多址技术。多用户干扰是影响其性能的最主要的干扰,而其消除技术主要包括信道估计和多用户检测两个方面。本文研究了无人机测控系统大扩频多用户干扰消除技术,提出了适应此环境下的信道估计和多用户检测算法,研究内容和创新成果如下:针对信道估计技术,由于不同用户的导频具有一定的相关性,在大规模无人机测控系统中,目标终端信号的接收往往会受到大量其他终端的信号干扰,导致信道估计结果不准确。针对这一问题,本文提出了一种基于干扰预消除策略的Pre-IC信道估计算法,利用伪随机序列（Pseudo-Noise Code,PN）序列的自相关性与平衡性,避免了用户间干扰,确保即使在大规模集群下仍可以具有优良的信道估计结果。利用Matlab对信道估计算法进行仿真,表明Pre-IC信道估计算法的精度不会随着集群规模的增加而变差,有效避免了多用户干扰对信道估计结果的影响,且避免了矩阵的求逆运算,确保了算法的实时性。针对多用户检测技术,由于大容量集群规模往往会导致多用户检测算法的时间复杂度过高,难以满足地面接收基站实时性的要求。针对这一问题,本文提出了一种小波神经网络多用户检测算法,即Morlet-Hopfield多用户检测算法,该算法基于最小均方误差（Minimum Mean Square Error,MMSE）准则,实现对目标无人机终端信号的干扰消除,并有效降低了算法的迭代次数。由于Hopfield神经网络在大规模优化问题中存在易陷于局部最优解、网络迭代次数多等缺点,本文将Morlet基小波模型作为Hopfield神经网络的激活函数,在一定程度上提升了 Hopfield网络的神经元对全局最优解进行混沌搜索的能力,降低了约50%的迭代次数,同时保证了多用户检测算法的精度。

关键词：无人机测控系统信道估计多用户检测神经网络

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通用无人机测控系统与关键技术

电讯技术 2018年第4期58卷 391-396页

作者：杨红生黄华园中国西南电子技术研究所成都61003

针对目前国内各型无人机测控系统互不兼容、各型无人机与不同的地面站难以互联互通问题,提出了一种通用无人机测控系统的解决方案,并分析了方案中的链路通用抽象模型、遥控遥测协议标准、链路波形标准等关键技术。实际测试表明,所提解... 详细信息

针对目前国内各型无人机测控系统互不兼容、各型无人机与不同的地面站难以互联互通问题,提出了一种通用无人机测控系统的解决方案,并分析了方案中的链路通用抽象模型、遥控遥测协议标准、链路波形标准等关键技术。实际测试表明,所提解决方案可以实现整个测控系统的通用性,机载测控端和地面测控站都可以适配多型无人机。

关键词：无人机测控系统互联互通软件无线电关键技术

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某型无人机测控系统的电磁干扰抑制设计

某型无人机测控系统的电磁干扰抑制设计

作者：梁红西安电子科技大学

学位级别：硕士

系统或设备满足电磁兼容性（EMC）要求的必要步骤就是电磁干扰（EMI）抑制设计。从电磁干扰的角度出发,系统或设备可以归为干扰源、传播途径和敏感设备三要素。某型无人机测控系统（简称CTX-1）的电磁干扰来自两方面:一是来自其内... 详细信息

系统或设备满足电磁兼容性（EMC）要求的必要步骤就是电磁干扰（EMI）抑制设计。从电磁干扰的角度出发,系统或设备可以归为干扰源、传播途径和敏感设备三要素。某型无人机测控系统（简称CTX-1）的电磁干扰来自两方面:一是来自其内部。由于无人机测控系统体积的日益小型化,增加了内部电路间的电磁干扰几率;二是来自它的外部。由于机载设备众多,互相间的辐射干扰及通过公共供电系统等产生的传导干扰不可避免。因此,在深入阅读、学习国内外有关文献资料的基础上,本文着重讨论了抑制电磁干扰的方法、原理及无人机测控系统的电磁干扰抑制设计。本文讨论的抑制电磁干扰的方法主要有:屏蔽、接地和滤波。介绍了屏蔽的目的和用途。接地部分主要讨论了信号接地方式及接地点的选择,通过选择恰当的接地方式及接地点,可以抑制由于公共阻抗等引起的干扰。滤波是抑制传导干扰的重要措施,本文主要讨论了抑制干扰常用的滤波器的设计方法,同时对滤波常用元器件的性能作了简述,有助于滤波元器件的正确选用。最后,本文讨论了电磁干扰抑制方法在无人机测控系统设计过程中的应用,并且通过无人机测控系统的电磁兼容试验验证了干扰抑制设计的有效性。本文对正在从事无人机（AUV）或其它电子设备设计工作的工程师具有一定的参考价值。鉴于本人的学识有限,文中必然有许多不当之处,恳请读者多多给予指正。

关键词：无人机测控系统电磁干扰电磁兼容

基于多信号流图模型的典型无人机测控系统测试性优化设计方法研究

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测控技术 2022年第6期41卷 26-32页

作者：贾占强梁保卫王江辉闫改中国电子科技集团公司第五十四研究所河北石家庄050081

针对无人机测控系统维修保障和故障诊断定位的实际需求,引入基于多信号流图模型,建立了无人机测控系统测试性优化设计方法。首先,介绍了多信号流图建模基本思路,给出了多信号流图的建模步骤;然后,结合典型无人机测控系统组成及工作原理... 详细信息

针对无人机测控系统维修保障和故障诊断定位的实际需求,引入基于多信号流图模型,建立了无人机测控系统测试性优化设计方法。首先,介绍了多信号流图建模基本思路,给出了多信号流图的建模步骤;然后,结合典型无人机测控系统组成及工作原理,构建了无人机测控系统的多层次多信号流图模型,在此基础上开展了测试性预测和测试性优化设计,总结后给出了工程设计中的关键注意事项。研究结果表明:该方法可以有效提高无人机测控系统的故障检测率和故障隔离率,减小模糊组,优化后系统的测试性设计水平得到了提高,说明了该方法的有效性。

关键词：多信号流图无人机测控系统测试性 FMECA 优化设计故障检测率故障隔离率模糊组

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类比教学法在无人机测控系统课程教学中的应用研究

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高师理科学刊 2020年第7期40卷 74-77页

作者：闫云斌王宁崔雪炜王路陆军工程大学石家庄校区无人机工程系河北石家庄050003 中国人民解放军第32366部队北京石景山100042 石家庄信息工程职业学院传媒艺术系河北石家庄050000

针对无人机测控系统构造与维修课程教学中存在的概念抽象、不易理解的问题,将类比教学法应用到该课程教学实施中.阐述了类比教学法的基本原理及实施步骤,并对该课程的学情进行了分析,探索了该课程采用类比教学法的可行性.在此基础上,将... 详细信息

针对无人机测控系统构造与维修课程教学中存在的概念抽象、不易理解的问题,将类比教学法应用到该课程教学实施中.阐述了类比教学法的基本原理及实施步骤,并对该课程的学情进行了分析,探索了该课程采用类比教学法的可行性.在此基础上,将类比教学法应用到课程中部分模块的教学.实践结果表明,采用类比教学法能够提升学员的学习积极性,取得了良好的教学效果.

关键词：无人机测控系统类比教学士官职业技术教育

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一种基于系统采样时钟量化的无人机测距方法

电讯技术 2018年第4期58卷 412-417页

作者：杨林超黄华园张玲中国西南电子技术研究所成都610036

为了解决基于单载波频域均衡(SC-FDE)高速数据链无人机测控系统的地空双向距离测量问题,提出了一种基于系统采样时钟量化的无人机测距方法,将机载/地面测距信息分别量化至机/地系统采样时钟的计时器,完成地空双向距离的测量。理论分析... 详细信息

为了解决基于单载波频域均衡(SC-FDE)高速数据链无人机测控系统的地空双向距离测量问题,提出了一种基于系统采样时钟量化的无人机测距方法,将机载/地面测距信息分别量化至机/地系统采样时钟的计时器,完成地空双向距离的测量。理论分析和地空链路测试平台实验结果表明,新方法在复杂多径环境下实现了地空双向距离测量,降低了测距分系统的设计复杂度,地空双向实际测距均值与等效自由空间传输延迟一致,且测距精度满足理论测距误差设计值。该测距方法在无人机测控系统中具有良好的应用前景。

关键词：无人机测控系统测距方法单载波频域均衡(SC-FDE) 时钟量化

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一种抗多径效应的非相干无人机测距方案

电讯技术 2018年第7期58卷 774-778页

作者：饶俊中国西南电子技术研究所成都610036

多径效应是造成无人机测控系统可用性降低的重要原因之一。为了降低多径效应对无人机(UAV)测控系统的影响,提出了一种非相干测距技术方案。该方案利用了单载波频域均衡(SCFDE)技术以及优化遥控帧与伪码速率关系及发送位置的方法,降低了... 详细信息

多径效应是造成无人机测控系统可用性降低的重要原因之一。为了降低多径效应对无人机(UAV)测控系统的影响,提出了一种非相干测距技术方案。该方案利用了单载波频域均衡(SCFDE)技术以及优化遥控帧与伪码速率关系及发送位置的方法,降低了机上测距数据下传误码率,同时提高了机上采样精度。经仿真验证,在反射路径信号比直达路径小6 d B且信噪比大于7 d B时,系统的测距精度满足无人机测控系统的指标要求。

关键词：无人机测控系统单载波频域均衡非相干测距测距精度