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罗兰-c脉冲水下传播特性高精度预测理论算法研究

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电子学报 2017年第5期45卷 1206-1210页

作者：周丽丽穆中林蒲玉蓉席晓莉何立风陕西科技大学电气与信息工程学院陕西西安710021 西安理工大学自动化与信息工程学院陕西西安710048 空军工程大学航空航天工程学院陕西西安710038

对罗兰-c脉冲水下传播特性预测模型算法进行推导研究,综合考虑了信号先沿陆海表面、再由空气入水传播时的路径损耗、相位延迟、色散效应及空气海水界面两侧场量的约束条件.分析了0~10m不同海水深度罗兰-c电场幅度与相位的变化,并与无畸... 详细信息

对罗兰-c脉冲水下传播特性预测模型算法进行推导研究,综合考虑了信号先沿陆海表面、再由空气入水传播时的路径损耗、相位延迟、色散效应及空气海水界面两侧场量的约束条件.分析了0~10m不同海水深度罗兰-c电场幅度与相位的变化,并与无畸变的标准场信号进行比较.结果显示:随着入水深度增加,色散效应导致脉冲前沿展宽,跟踪点相位超前.该结果去除了由参比场量近似引入的误差,精度更高.

关键词：罗兰-c 水下接收色散效应

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罗兰-c信号快速捕获方法及其性能分析

电子与信息学报 2013年第9期35卷 2175-2179页

作者：李实锋王玉林华宇袁江斌中国科学院国家授时中心西安710600 中国科学院大学北京100039 中国科学院精密导航定位与定时技术重点实验室西安710600

罗兰-c系统与全球导航定位系统(GNSS)相结合已成为新的应用模式,为用户提供可靠的定位、导航和授时服务。针对传统罗兰-c接收机信号捕获时间长、抗噪性能差等缺点,该文提出一种基于延迟相关技术的罗兰-c信号抗噪快速捕获方法,并从理论... 详细信息

罗兰-c系统与全球导航定位系统(GNSS)相结合已成为新的应用模式,为用户提供可靠的定位、导航和授时服务。针对传统罗兰-c接收机信号捕获时间长、抗噪性能差等缺点,该文提出一种基于延迟相关技术的罗兰-c信号抗噪快速捕获方法,并从理论分析和仿真实验两个方面验证了该方法的有效性,解决了强噪声背景下罗兰-c信号的快速捕获问题。结果表明:罗兰-c延迟相关捕获方法的捕获时间优于200 ms,抗噪性能优于-10 dB。

关键词：信号处理罗兰-c 延迟相关快速捕获抗噪性能分析

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罗兰-c数据解调与解码技术研究

仪器仪表学报 2012年第6期33卷 1407-1413页

作者：李实锋王玉林华宇徐永亮中国科学院国家授时中心西安710600 中国科学院研究生院北京100039 中国科学院精密导航定位与定时技术重点实验室西安710600

罗兰-c数据通信已经成为罗兰-c系统扩展应用的重要方向,BPL长波授时系统和"长河二号"系统相继采用"Eurofix"技术实现了通信导航一体化。在对罗兰-c数据调制编码方式——三态脉冲位移字平衡调制、RS(Read-Solomon)和cRc(cycli-cal redund... 详细信息

罗兰-c数据通信已经成为罗兰-c系统扩展应用的重要方向,BPL长波授时系统和"长河二号"系统相继采用"Eurofix"技术实现了通信导航一体化。在对罗兰-c数据调制编码方式——三态脉冲位移字平衡调制、RS(Read-Solomon)和cRc(cycli-cal redundancy check)编码技术研究的基础之上,提出了一种基于交叉相关检测的罗兰-c数据解调、解码方法,并从数据获取、解调判决准则、RS纠错解码和cRc循环校验等方面详细论述了罗兰-c数据解调与解码的具体方法和算法流程,解决了罗兰-c接收机数据信息接收的关键技术。

关键词：罗兰-c Eurofix 交叉相关检测数据解调 RS解码 cRc校验

罗兰-c脉冲信号周期的数字识别及SOPc实现

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哈尔滨工业大学学报 2005年第12期37卷 1644-1646,1702页

作者：邹德财边玉敬吴海涛苏建峰李云中国科学院国家授时中心

在罗兰-c接收机的数字化软件实现过程中提出一种新的周期识别算法,同时验证其正确性、有效性以及在SOPc上的可实现性.该算法对每个脉冲进行大量采样,用MATLAB模拟天波干扰情况下的各种罗兰信号提出算法并进行验证,用MODELSIM仿真实现.... 详细信息

在罗兰-c接收机的数字化软件实现过程中提出一种新的周期识别算法,同时验证其正确性、有效性以及在SOPc上的可实现性.该算法对每个脉冲进行大量采样,用MATLAB模拟天波干扰情况下的各种罗兰信号提出算法并进行验证,用MODELSIM仿真实现.根据采样值识别标准周期过零点,给出了相位编码信息,在有噪声干扰及天波污染的情况下,提高了周期识别过程的弹性,完全实现了对罗兰-c周期识别的数字化.同时,利用可编程片上系统(SOPc)的部分资源实现了这种方法.验证及仿真证明该算法能够满足现代数字罗兰-c接收机对周期识别算法的要求.

关键词：周期和值法信噪比罗兰-c MATLAB SOPc

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基于apFFT的罗兰-c信号相位编码识别

天津大学学报 2011年第3期44卷 257-260页

作者：林洪文张其善杨东凯周新力李廷军北京航空航天大学电子信息工程学院北京100083 海军航空工程学院电子信息工程系烟台264001

针对现有罗兰-c接收机普遍采用锁相环硬件电路跟踪相位的情况,提出了利用全相位谱分析(apFFT)的罗兰-c信号相位编码软件识别方法,分析了罗兰-c载波信号初相位的apFFT识别原理,基于apFFT方法用Matlab对罗兰-c接收信号在噪声和载波干扰等... 详细信息

针对现有罗兰-c接收机普遍采用锁相环硬件电路跟踪相位的情况,提出了利用全相位谱分析(apFFT)的罗兰-c信号相位编码软件识别方法,分析了罗兰-c载波信号初相位的apFFT识别原理,基于apFFT方法用Matlab对罗兰-c接收信号在噪声和载波干扰等情况下的初相位识别进行了仿真.结果表明,apFFT方法既能像FFT一样分析出干扰频率成分,又能识别出各频率成分的初相位,尤其信干比在-20 dB情况下仍可准确地识别出罗兰-c载波信号初相位,为增强型罗兰接收机的设计提供了一种新的相位编码识别方法.

关键词：无线电导航罗兰-c 相位编码识别全相位谱分析载波干扰

基于FDTD的罗兰-c信号地波传播特性的时域分析

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电波科学学报 2010年第2期25卷 358-362页

作者：席晓莉周丽丽余宁梅西安理工大学自动化与信息工程学院陕西西安710048

罗兰-c信号为载波调制的高斯脉冲,而传统方法对其传播特性预测均是基于100 kHz单频信号结果。文章采用FDTD方法计算了实际罗兰信号的时域特性,并和100 kHz连续单频信号结果进行了比较。结果显示:对于地形起伏不大的传播路径,两种信号结... 详细信息

罗兰-c信号为载波调制的高斯脉冲,而传统方法对其传播特性预测均是基于100 kHz单频信号结果。文章采用FDTD方法计算了实际罗兰信号的时域特性,并和100 kHz连续单频信号结果进行了比较。结果显示:对于地形起伏不大的传播路径,两种信号结果吻合得很好,而对于地形起伏较大路径,脉冲信号结果与单频信号结果存在较大差异。该结果对地波传播特性工程测量与分析具有一定指导意义。

关键词：罗兰-c 时域分析 FDTD方法地波传播

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罗兰-c脉冲信号周期的联合识别方法

江苏大学学报（自然科学版） 2014年第5期35卷 547-551页

作者：李实锋高媛媛华宇中国科学院国家授时中心陕西西安710600 中国科学院大学北京100039 中国科学院精密导航定位与定时技术重点实验室陕西西安710600

针对目前罗兰-c接收机周期识别方法的不足,提出了一种载波跟踪信息与包络峰值检测相结合的罗兰-c脉冲信号周期的联合识别方法,并从基于峰值检测的周期识别原理、DLL峰值检测方法、联合判决方式等方面描述了该方法.仿真验证了DLL峰值检... 详细信息

针对目前罗兰-c接收机周期识别方法的不足,提出了一种载波跟踪信息与包络峰值检测相结合的罗兰-c脉冲信号周期的联合识别方法,并从基于峰值检测的周期识别原理、DLL峰值检测方法、联合判决方式等方面描述了该方法.仿真验证了DLL峰值检测的有效性,分析了联合识别方法的抗包周差性能和抗噪性能,最后通过将该方法运用于罗兰-c接收机设计,进一步验证了该方法对标准过零点的识别与跟踪性能.试验结果表明:联合识别方法具有良好的抗包周差性能,且在信噪比大于20 dB时,该方法能够准确无误地进行周期识别,满足现代罗兰-c数字化接收机设计指标要求.

关键词：罗兰-c 周期识别延迟锁定环峰值检测包周差

罗兰-c地波传播海岸效应中驻波扰动现象的空间分析

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海军工程大学学报 2014年第6期26卷 17-21页

作者：周丽丽穆中林席晓莉蒲玉蓉陕西科技大学电气与信息工程学院 94559部队西安理工大学自动化与信息工程学院

为了提高海岸区域低频地波传播特性预测精度,研究了基于***及FDTD全波分析算法的罗兰-c信号海岸效应预测模型;对罗兰-c信号传播至海岸线时的电场幅度与相位的空间驻波状扰动现象进行了仿真比较;分析了突变和线性渐变两种陆海分界模型下... 详细信息

为了提高海岸区域低频地波传播特性预测精度,研究了基于***及FDTD全波分析算法的罗兰-c信号海岸效应预测模型;对罗兰-c信号传播至海岸线时的电场幅度与相位的空间驻波状扰动现象进行了仿真比较;分析了突变和线性渐变两种陆海分界模型下,该扰动在近海岸区域的地/海面及其上空的分布规律,并指出该扰动存在波前倾斜现象。仿真分析表明:该研究进一步克服了***算法的局限,限定了驻波扰动变化量级与其在三维空间的分布范围,有助于同时提高罗兰-c系统在海岸区域地/海面及空中的导航授时精度。

关键词：罗兰-c FDTD 驻波扰动

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罗兰-c小型化磁天线设计及测向算法研究

罗兰-C小型化磁天线设计及测向算法研究

作者：张昊西安理工大学

学位级别：硕士

罗兰-c导航系统是一种陆基中远程低频无线电导航系统,广泛应用于定位、导航和授时(Positioning Navigation and Timing,PNT)等领域。由于长波信号具有抗干扰能力强、信号质量稳定等优势,而全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite... 详细信息

罗兰-c导航系统是一种陆基中远程低频无线电导航系统,广泛应用于定位、导航和授时(Positioning Navigation and Timing,PNT)等领域。由于长波信号具有抗干扰能力强、信号质量稳定等优势,而全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)存在信号的发射功率低、易受干扰等种种弊端,罗兰-c导航系统成为全球导航卫星系统的主要备份和增强手段,近年已引起各国导航授时机构的重点关注。天线是罗兰-c接收机的重要组成部分,是影响罗兰-c接收机性能的主要因素,高性能、高可靠、小型化天线的研究对罗兰-c接收机性能的提升意义重大。罗兰-c接收天线主要分电天线和磁天线两种,相较于电天线,磁天线具有体积小、灵敏度高、抗干扰能力强、不需接地等优点,具有更广泛的应用和更好的适配性,同时也便于与GNSS天线集成设计。基于此,本文围绕罗兰-c小型化磁天线设计及测向算法展开研究。本文的主要工作内容如下:(1)本文从磁芯材料选择和线圈绕制方法入手,对磁棒进行了优化设计。理论分析结合实验结果表明:使用低损耗高磁导率的磁芯材料可有效减小天线的尺寸;在磁芯材料相同的条件下,矩形磁芯制作的磁天线比圆柱形磁芯制作的磁天线接收信号的信噪比更好;对于线圈的缠绕方式,双层线圈相比于单层线圈只增大了接收信号幅度而对信噪比没有明显改善。综合磁天线的性能和制作的难易程度,本文采用矩形磁芯和单层线圈的结构来研制磁天线。(2)通过对双磁棒的布局及天线谐振电路的优化,设计了一种兼具小型化和高信噪比的全向磁天线。采用两根磁天线正交摆放的结构实现了天线的全向接收;通过优化设计谐振电路的电容和匹配阻抗,在权衡磁天线品质因数和带宽的同时,实现了磁天线对100kHz±20kHz频带信号的有效接收;通过两级放大将接收到的罗兰信号适配到接收机输入端。最终所研制了一款体积为110× 110× 10 mm3的有源全向磁天线,在距离为90公里以上的远场测试中,可以接收到的罗兰信号完整且信噪比可达20dB。(3)提出了一种基于耦合参数补偿的磁天线测向算法。由于磁天线本身结构和布局的问题,两根磁天线之间会有互耦影响。通过多角度测量拟合得到一组耦合参数来解决天线不对称和互耦对测量结果造成的影响,对测向结果进行修正,进而实现对信号的相位补偿。测试结果表明通过耦合参数补偿测向算法得到的磁天线指向与实际指向误差在10°以内,可以提供较为准确的方位信息。

关键词：磁天线罗兰-c 长波导航磁天线测向算法