一种自适应遗传优化的通信定位算法

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作者 刘芳 刘亚男 杜凯 《兵工学报》 北大核心 2025年第4期332-341,共10页

在复杂通信环境下,全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)难以为用户提供稳定且准确的位置信息,为解决受测量数据的不确定性而导致定位偏差问题,提出一种自适应遗传优化的通信定位(Enhanced Adaptive Genetic Loca... 在复杂通信环境下,全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)难以为用户提供稳定且准确的位置信息,为解决受测量数据的不确定性而导致定位偏差问题,提出一种自适应遗传优化的通信定位(Enhanced Adaptive Genetic Location,EAGL)算法。建立一个基于到达时间差的定位模型来反映目标源位置与信号环境之间的关系,并对满足目标函数的可能解进行实数编码,同时建立适应度函数,用于计算每个个体的适应度值。对种群执行选择运算以及改进的自适应交叉、变异运算来提高种群基因型质量,避免陷入局部最优解的困境。通过迭代得到最高适应度值的个体的基因型,以获得目标源的准确坐标。仿真结果表明:所提算法的定位精度比基本遗传算法(Simple Genetic Algorithms,SGA)和Chan-Taylor算法更高,并且随着测量值误差的逐渐增大,EAGL算法在不同误差条件下表现出的误差波动最小;EAGL算法性能稳定,并能够实现较高精度的定位。 展开更多

关键词 通信定位 遗传算法 自适应 交叉 变异

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大规模无人机集群通信定位一体化技术 被引量：8

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作者 樊邦奎 刘德康 +2 位作者 张瑞雨 唐家玮 常添 《信号处理》 CSCD 北大核心 2024年第1期7-16,共10页

大规模无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)集群通过部署大量低成本无人机,依靠协同感知、信息共享和分工协调完成各类复杂任务,具备高度的智慧性和自主性,已逐渐成为无人机集群技术未来的发展趋势。大规模无人机集群十分依赖高精度定... 大规模无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)集群通过部署大量低成本无人机,依靠协同感知、信息共享和分工协调完成各类复杂任务,具备高度的智慧性和自主性,已逐渐成为无人机集群技术未来的发展趋势。大规模无人机集群十分依赖高精度定位技术,以维持集群稳定、避免相互碰撞、实现目标指引。然而,在现有的主要导航定位方式中,微机电(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)惯性导航存在严重的累积误差,而复杂电磁环境下卫星导航易受到干扰,均难以实现高精度相对定位和长时间全局定位。针对这一问题,本文依靠通信测距技术,实现无人机集群内部高精度相对测距,修正惯导定位误差,为无人机集群在卫星导航拒止条件下执行任务提供高精度导航定位服务。本文建立了惯性导航定位模型和通信测距信号模型,构造了基于最大后验概率(Maximum A Posteriori,MAP)方法的融合定位问题,推导得到了该定位问题的克拉美-罗下界(Cramér-Rao Lower Bound,CRLB),并提出了一种基于高斯牛顿优化的全信息融合定位方法。针对长距离飞行中,测距精度远高于惯导定位精度的场景,本文提出了一种基于优超函数算法(Scaling-by-Majorizing-A-Complicated-Function,SMACOF)的高精度测距辅助定位方法,通过建立高精度相对坐标和最优变换参数估计,实现最优位置估计,并分析了该方法的性能改进程度。最后,通过数值仿真验证本文所提出的方法能够将融合后的定位标准差降低至惯导定位标准差的√2/N,能够渐进达到CRLB性能。 展开更多

关键词 无人机集群 通信定位一体化 全信息融合定位

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圆天线阵时空调制扩频通信定位系统设计与仿真 被引量：4

3

作者 宋茂忠 许宗泽 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期30-34,共5页

针对通信定位综合一体化的趋势和未来移动通信发展的需要 .提出了一种新颖的四相时空调制扩频技术 ,设计了一种利用 36元均匀间隔圆阵天线发射的通信定位综合化系统 .由于巧妙地利用了沃尔氏序列与其交替倒相序列正交的特性 ,接收机相... 针对通信定位综合一体化的趋势和未来移动通信发展的需要 .提出了一种新颖的四相时空调制扩频技术 ,设计了一种利用 36元均匀间隔圆阵天线发射的通信定位综合化系统 .由于巧妙地利用了沃尔氏序列与其交替倒相序列正交的特性 ,接收机相当简单 ,而误码性仍与直接序列扩频PSK接近 .给出了信号的编码、调制、发射、解扩和方位角估计等关键技术的解决方案 。 展开更多

关键词 无线定位 移动通信 圆天线阵 时空调制扩频系统 通信定位 扩频通信 扩频码

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一种新型八相时空调制扩频通信定位综合系统 被引量：4

4

作者 宋茂忠 许宗泽 《应用科学学报》 CAS CSCD 2002年第4期404-408,共5页

为了在通信的同时测定用户位置 ,提出了一种新颖的八相时空调制扩频技术 ,它利用含有方位信息的八相信号状态 ,实现直接序列扩频时空调制 .调制信号的频谱和通信能力与扩频 QPSK相同 ,但可以测得接收机方位 ,更适于通信定位综合系统 .... 为了在通信的同时测定用户位置 ,提出了一种新颖的八相时空调制扩频技术 ,它利用含有方位信息的八相信号状态 ,实现直接序列扩频时空调制 .调制信号的频谱和通信能力与扩频 QPSK相同 ,但可以测得接收机方位 ,更适于通信定位综合系统 .文中巧妙地利用了正交矩阵、沃尔氏序列与其交替倒相序列正交的特性 ,解决了信号的编码、调制、发射、解扩、载波提取和方位角估计等关键技术问题 ,分析了误码和测角性能 . 展开更多

关键词 八相时空调制扩频 通信定位综合系统 无线定位 移动通信 扩频编码

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一种新颖的四进制八相时空调制通信定位综合化系统 被引量：4

5

作者 宋茂忠 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期56-58,共3页

针对通信定位综合一体化的趋势和未来移动通信发展的需要 ,本文提出了一种新颖的四进制八相时空调制技术 ,设计了一种利用 36元均匀间隔圆阵天线发射的通信定位综合化系统 .该系统除具有QPSK的通信能力外 ,还能测定用户方位 ,具有抗多... 针对通信定位综合一体化的趋势和未来移动通信发展的需要 ,本文提出了一种新颖的四进制八相时空调制技术 ,设计了一种利用 36元均匀间隔圆阵天线发射的通信定位综合化系统 .该系统除具有QPSK的通信能力外 ,还能测定用户方位 ,具有抗多径的潜力 .文中给出了信号空间的编码、时间域和空间域调制、多天线发射、通信信息的差分相干检测、方位角差分相干估计等关键技术的解决方案 ,分析了高斯噪声下的误比特率和测角精度 . 展开更多

关键词 调制技术 导航 移动通信 智能天线 测向 四进制八相时空调制 通信定位综合化系统

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一种新颖的四天线时空调制通信定位综合化系统 被引量：2

6

作者 宋茂忠 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2001年第1期43-47,共5页

针对通信定位综合一体化的趋势和未来移动通信发展的需要 ,提出了一种新颖的四天线时空调制技术 ,设计了一种差分编码非正交四相时空调制通信定位综合化系统。该系统除具有PSK的通信能力外 ,还能测定用户方位 ,具有抗多径的潜力。最后... 针对通信定位综合一体化的趋势和未来移动通信发展的需要 ,提出了一种新颖的四天线时空调制技术 ,设计了一种差分编码非正交四相时空调制通信定位综合化系统。该系统除具有PSK的通信能力外 ,还能测定用户方位 ,具有抗多径的潜力。最后给出了信号的调制编码、接收机的解调与载波恢复、方位角估计等关键问题的解决方案 。 展开更多

关键词 调制技术 导航 移动通信 智能天线 测向 通信定位综合化系统

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可见光通信定位集成系统仿真研究 被引量：1

7

作者 陈浩哲 丁俊杰 +7 位作者 吴昊 杨铭锐 王颖 游善红 胡剑凌 曹洪龙 李响 周鸣籁 《光通信研究》 北大核心 2019年第2期15-18,共4页

为了提升可见光通信(VLC)定位系统的频谱和功率利用率,文章提出了一种基于非对称限幅和直流偏置的光正交频分复用(ADO-OFDM)的VLC定位集成系统。该通信定位集成系统具有比基于非对称限幅的光正交频分复用(ACO-OFDM)的VLC定位集成系统更... 为了提升可见光通信(VLC)定位系统的频谱和功率利用率,文章提出了一种基于非对称限幅和直流偏置的光正交频分复用(ADO-OFDM)的VLC定位集成系统。该通信定位集成系统具有比基于非对称限幅的光正交频分复用(ACO-OFDM)的VLC定位集成系统更高的频谱利用率和比基于加直流偏置的光正交频分复用(DCO-OFDM)的VLC定位集成系统更高的功率利用率。同时,文章还提出了一种差分修正定位算法,所提算法较于传统的三边定位算法其具有更高的定位精度。 展开更多

关键词 可见光通信 通信定位集成系统 非对称限幅和直流偏置的光正交频分复用系统 差分修正定位算法

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通信定位系统中定位解算 被引量：2

8

作者 贾来国 李署坚 《电子测量技术》 2005年第6期21-22,共2页

伪码测距的高动态目标定位是基于直序扩频系统的到达时间(TOA)测量原理,为满足高动态用户的需求,根据一定实测经验数据,建立基于高度的大气层延迟模型,再结合定位接收机与地面引导站的仰角进行伪距的大气层误差修正,提出基于DSP的伪距... 伪码测距的高动态目标定位是基于直序扩频系统的到达时间(TOA)测量原理,为满足高动态用户的需求,根据一定实测经验数据,建立基于高度的大气层延迟模型,再结合定位接收机与地面引导站的仰角进行伪距的大气层误差修正,提出基于DSP的伪距定位解算实现方法,结果表明该方法在定位解算速度以及定位接收机小型化方面将会有良好应用前景和社会效益。 展开更多

关键词 扩频通信 伪距 通信定位解算 DSP 目标定位

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应用于智能浮标的卫星通信定位系统设计 被引量：4

9

作者 李磊 吕婷婷 张剑 《传感器与微系统》 CSCD 2020年第1期91-94,共4页

智能浮标是一种集剖面探测漂流Argo浮标和水下滑翔器Glider功能于一身的浮动观测平台,在不同工作模式切换下可以完成长时间大范围的纵向剖面测量、水平面的横向局部测量等多重任务。其中浮标的精确定位,以及浮标与岸站控制系统的双向数... 智能浮标是一种集剖面探测漂流Argo浮标和水下滑翔器Glider功能于一身的浮动观测平台,在不同工作模式切换下可以完成长时间大范围的纵向剖面测量、水平面的横向局部测量等多重任务。其中浮标的精确定位,以及浮标与岸站控制系统的双向数据传输功能是实现浮标“智能化”的关键。提出了一种基于铱星RF9523RG终端的卫星通信定位系统,能够实现智能浮标的快速定位、精密授时、全球稳定的双向数据通信等功能;同时针对海面复杂的信道环境引起信号不稳定导致数据丢包问题,提出面向海洋复杂环境的通信协议,实现了海面上高可靠的数据传输。经试验证明:该卫星通信定位系统能够实现大数据量实时数据通信、通信高可靠性,此系统的设计为深海浮标及其他无人探测设备提供了一种远程监测与数据传输的可行方案。 展开更多

关键词 智能浮标 卫星通信定位 铱星 大数据量 实时通信

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基于可见光的通信定位一体化技术研究 被引量：5

10

作者 王玮 王建萍 +1 位作者 冯莉芳 金建力 《电信科学》 2023年第5期57-66,共10页

可见光无线技术通过可见光传递信息,利用发光二极管(LED)光源在照明的同时实现通信和定位。可见光通信定位一体化(VLCP)技术是未来大规模物联网(IoT)应用的关键支撑技术之一。采用正交频分复用(OFDM)技术可将不同的频谱资源分别分配给... 可见光无线技术通过可见光传递信息,利用发光二极管(LED)光源在照明的同时实现通信和定位。可见光通信定位一体化(VLCP)技术是未来大规模物联网(IoT)应用的关键支撑技术之一。采用正交频分复用(OFDM)技术可将不同的频谱资源分别分配给可见光通信(VLC)和可见光定位(VLP)系统,同时实现通信和定位功能。资源分配是提升VLCP系统效率、拓展VLCP系统适用范围的关键所在。提出了一种基于误差矢量幅度(EVM)的新型资源分配方法,利用EVM分配VLCP系统中用于定位和通信的子载波,依据信道参数动态调整通信与定位性能,保证系统服务质量(QoS),提升系统信道利用率。实验结果表明,在1.5 m×1.5 m×1.5 m的室内环境下,提出的资源分配算法比固定资源分配算法至少可提高19.5%的信道利用率,在与采用信噪比(SNR)进行资源分配的算法性能相当的前提下,可大大节省系统资源,易于实际应用。 展开更多

关键词 可见光通信定位 子载波分配 信道利用率 误差矢量幅度

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基于可见光和射频融合的通信定位一体化系统 被引量：6

11

作者 杨彦兵 胡超 +3 位作者 鲁邦彦 张频频 孙奕髦 陈冠宇 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期146-157,共12页

针对在可见光和射频融合网络中,传统的基于接收信号强度的用户切换方案未考虑用户切换错误率的问题,提出了基于位置的用户切换方案。具体地,设计并实现了一套基于低成本物联网芯片ESP32的可见光−射频融合的通信定位一体化系统,该系统使... 针对在可见光和射频融合网络中,传统的基于接收信号强度的用户切换方案未考虑用户切换错误率的问题,提出了基于位置的用户切换方案。具体地,设计并实现了一套基于低成本物联网芯片ESP32的可见光−射频融合的通信定位一体化系统,该系统使用可见光通信下行数据、Wi-Fi上行数据。设计了基于时−频复用的通信定位一体化框架,使用神经网络估计用户的位置,用户根据估计的位置完成切换。在通信方面,系统的吞吐量最高可达35 kbit/s;在定位方面,系统的定位精度可达2.8 cm,比传统系统的定位精度提升了33%。与基于接收信号强度的切换方案相比,所提方案的用户切换错误率降低了4%。 展开更多

关键词 可见光通信 融合通信系统 神经网络 通信定位一体化 用户切换

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无线通信定位一体化进展及其在煤矿井下应用分析 被引量：5

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作者 胡延军 赵英柱 +2 位作者 杨一雪 翟雨双 李世银 《工矿自动化》 北大核心 2022年第9期123-133,共11页

无线通信定位一体化(ILWC)是一种基于硬件资源及软件信息共享以实现定位与通信功能协同的新型信息技术。通过简述无线通信技术和定位技术的研究进展,揭示了ILWC技术是无线通信系统承载业务拓展的必然结果。给出了不同研究对于ILWC技术... 无线通信定位一体化(ILWC)是一种基于硬件资源及软件信息共享以实现定位与通信功能协同的新型信息技术。通过简述无线通信技术和定位技术的研究进展,揭示了ILWC技术是无线通信系统承载业务拓展的必然结果。给出了不同研究对于ILWC技术的定义和内涵,明确了ILWC核心思想为“硬件集成,软件共享”,按照设备复用和深度融合2个阶段综述了ILWC技术的研究进展。结合煤矿井下场景的特殊性,提出了煤矿井下ILWC概念:基于时间、空间、频谱、计算等资源共享,具有场景自动感知和资源动态自适应分配机制的通信功能和定位功能融合技术。对煤矿井下ILWC在大巷、中央变电所、井底车场、采煤工作面等场景的适应性进行了讨论,指出井下ILWC面临的挑战是煤矿井下无线信道复杂性、基站部署不均衡性、井下复杂场景精准判别。 展开更多

关键词 智能矿山 无线通信 无线定位 无线通信定位一体化 通信与定位协同 5G 场景自动感知 资源自适应分配

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Smart Float中卫星通信及定位模块的设计与实现 被引量：3

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作者 魏兆强 张浩 +1 位作者 王岩 刘焕斌 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期148-152,共5页

Smart Float是深海观测的一种新型智能浮标观测平台,综合了Argo和AUV的优点,能够对深海实施长期、机动、多参数的综合观测,而平台中卫星通信及定位模块是连结整个系统中最为关键的部分之一。本文就Smart Float通信定位模块中深海天线的... Smart Float是深海观测的一种新型智能浮标观测平台,综合了Argo和AUV的优点,能够对深海实施长期、机动、多参数的综合观测,而平台中卫星通信及定位模块是连结整个系统中最为关键的部分之一。本文就Smart Float通信定位模块中深海天线的结构进行优化、组合定位方式、通信定位一体机的低功耗化处理以及面向海洋复杂环境的通信协议研究进行优化,使卫星通信定位模块能够满足设计要求,实现平台中精准的卫星定位以及高速、实时的数据传输。 展开更多

关键词 SMART FLOAT 卫星通信定位 深海设计

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无线传感器网络最少数量通信节点定位方法 被引量：4

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作者 陈拥军 徐罡 +1 位作者 周兴付 赵慧 《计算机工程与应用》 CSCD 2014年第5期55-59,共5页

随机布置的无线传感器网络,通信节点数量和位置影响网络性能。利用免疫理论与矢量量化技术提出了一种具有最少数量特性的无线传感器网络通信节点定位方法。根据生物免疫机制建立无线传感器节点激活模型,基于免疫自适应调节算法确定传递... 随机布置的无线传感器网络,通信节点数量和位置影响网络性能。利用免疫理论与矢量量化技术提出了一种具有最少数量特性的无线传感器网络通信节点定位方法。根据生物免疫机制建立无线传感器节点激活模型,基于免疫自适应调节算法确定传递事件信息所需最少通信节点数;以全部节点坐标为矢量,通信节点数为矢量类别,矢量量化后获得的代表矢量即为通信节点在监测区域的位置。仿真结果表明该方法能极大地减少通信节点数量,优化网络空间资源布局。 展开更多

关键词 无线传感器网络 生物免疫机制 最少节点数 矢量量化 通信节点定位

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单星卫星通信终端定位技术研究 被引量：7

15

作者 李立峰 江漫 陈兵 《无线电通信技术》 2017年第4期71-74,共4页

针对传统的双星或三星定位技术主要应用于地面固定站,需要存在重叠的主邻星波束覆盖范围,必须有匹配的邻星等局限,提出了单星定位技术,主要对无匹配邻星以及处在点波束内的目标进行定位。将观测平台抵近目标波束,同时接收目标上行旁瓣... 针对传统的双星或三星定位技术主要应用于地面固定站,需要存在重叠的主邻星波束覆盖范围,必须有匹配的邻星等局限,提出了单星定位技术,主要对无匹配邻星以及处在点波束内的目标进行定位。将观测平台抵近目标波束,同时接收目标上行旁瓣信号和卫星下行信号,利用方向信息和时差信息,解算目标位置,将结果进行扩展卡尔曼非线性滤波,实现对卫星通信终端的定位。仿真结果表明,该算法大大提升了测向/时差联合定位的精度。 展开更多

关键词 方向信息 时差 卫星通信终端定位 扩展卡尔曼滤波

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一种用于移动通信终端定位的卡尔曼滤波器改进设计 被引量：3

16

作者 何燕 张娜 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第20期218-222,共5页

针对传统方法进行移动通信终端定位时,由于无线通信信道存在着噪声干扰、非视距传播、多址干扰等因素的影响,导致移动通信终端定位精准度较低的问题。提出了基于(TDOA/AOA)时间测量值的卡尔曼滤波器改进设计移动通信终端进行定位。利用... 针对传统方法进行移动通信终端定位时,由于无线通信信道存在着噪声干扰、非视距传播、多址干扰等因素的影响,导致移动通信终端定位精准度较低的问题。提出了基于(TDOA/AOA)时间测量值的卡尔曼滤波器改进设计移动通信终端进行定位。利用卡尔曼滤波器抑制和消除TOA/TDOA测量值中NLOS误差,然后通过BP神经网络在时间更新预测阶段及测量阶段对标准的卡尔曼滤波器进行修正,将预处理的TOA测量值输入到修正后卡尔曼滤波器来实现TODA/AOA移动通信终端混合定位,最终确定移动终端的具体位置。实验结果表明,改进的卡尔曼滤波器可以提高移动通信终端定位的精度,具有良好的实用性。 展开更多

关键词 卡尔曼滤波器 BP神经网络 TODA/AOA 移动通信终端定位

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卫星定位通信系统中互调干扰的抑制 被引量：1

17

作者 房少军 王百锁 徐震珠 《中国航海》 CSCD 北大核心 2000年第2期6-10,共5页

本文提出了在卫星定位通信系统中采用四相扩频 (Q- SS)技术 ,并沿用瑞士人给出的卫星转发器功率放大器的数学模型 ,推导了 Q- SS信号通过卫星转发器后输出的表示式 ;通过进一步分析发现了采用 Q-

关键词 互调干扰 Q-SS 码分多址 卫星定位通信系统

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通信卫星干扰定位的RBF神经网络方法 被引量：1

18

作者 童新海 王华力 甘仲民 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第11期35-40,共6页

本文提出了结合卫星多波束天线 ,利用径向基函数 (RBF)神经网络实现通信卫星干扰源精确定位的方法 ,这种方法可获得很高的定位精度 ,且能直接获得信号DOA估计的闭式解 ,从而避免其它经典的高精度DOA估计方法 (如MUSIC、ML等 )所必需的... 本文提出了结合卫星多波束天线 ,利用径向基函数 (RBF)神经网络实现通信卫星干扰源精确定位的方法 ,这种方法可获得很高的定位精度 ,且能直接获得信号DOA估计的闭式解 ,从而避免其它经典的高精度DOA估计方法 (如MUSIC、ML等 )所必需的全方位峰值搜索 ,同时由于神经网络优异的并行运算能力 ,所提方法具有实时估计的优越性 ,有望应用于实际的实时定位系统中。 展开更多

关键词 RBF神经网络 通信卫星干扰定位 卫星通信

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应用SAW卷积器捕获卫星定位通信系统的Q－SS信号 被引量：1

19

作者 房少军 徐明 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第9期126-127,共2页

应用ＳＡＷ卷积器捕获卫星定位通信系统的Ｑ－ＳＳ信号房少军，徐明（大连海事大学电子系，大连１１６０２４）－、引言两相扩频（Ｂ－ＳＳ）技术在卫星定位通信系统中得到了广泛应用。但是，如果在码分多址的卫星定位通信系统中采用Ｂ... 应用ＳＡＷ卷积器捕获卫星定位通信系统的Ｑ－ＳＳ信号房少军，徐明（大连海事大学电子系，大连１１６０２４）－、引言两相扩频（Ｂ－ＳＳ）技术在卫星定位通信系统中得到了广泛应用。但是，如果在码分多址的卫星定位通信系统中采用Ｂ－ＳＳ信号，将会因卫星转发器的非线... 展开更多

关键词 SAW卷积器 卫星定位通信 四相扩频 Q-SS信号

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基于光电阵列的水下定位通信一体化系统设计 被引量：1

20

作者 马春波 吴宜欣 敖珺 《光通信技术》 北大核心 2020年第7期7-10,共4页

针对无人潜航器(UUV)在水下容易受复杂环境的干扰而造成相对光源姿态偏转,使定位与通信受影响的问题,提出了一种基于曲面阵列的水下定位通信方案,依此方案设计了一套基于现场可编程门阵列(FPGA)为处理核心的水下定位通信系统,并对系统... 针对无人潜航器(UUV)在水下容易受复杂环境的干扰而造成相对光源姿态偏转,使定位与通信受影响的问题,提出了一种基于曲面阵列的水下定位通信方案,依此方案设计了一套基于现场可编程门阵列(FPGA)为处理核心的水下定位通信系统,并对系统进行了测试。测试结果表明:此系统能够精确估计出接收端相对光源的姿态并做出调整,在调整姿态后其通信性能具有明显提升。 展开更多

关键词 无人潜航器 水下定位通信 曲面阵列 光通信 姿态调整

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