类GPS超声定位系统及其多基站距离估计算法研究 被引量：5

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作者 苏绍景 程晓畅 +1 位作者 王跃科 杜金榜 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期430-434,共5页

针对常规超声波局部定位系统的缺陷,介绍了类GPS超声定位系统及其工作原理.建立了超声扩频测距时延估计模型,根据此模型提出了一种基于FFT的单基站距离估计快速算法.根据多基站接收信号的特点,在单基站距离估计算法的基础上,介绍了一种... 针对常规超声波局部定位系统的缺陷,介绍了类GPS超声定位系统及其工作原理.建立了超声扩频测距时延估计模型,根据此模型提出了一种基于FFT的单基站距离估计快速算法.根据多基站接收信号的特点,在单基站距离估计算法的基础上,介绍了一种基于短时傅立叶变换(STFT)的多基站距离估计算法.实验研究表明,在获得发射信号载波频率先验知识的情况下,多基站距离估计算法运算量不大,并能精确得到距离估计值,从而为小车的精确定位奠定基础. 展开更多

关键词 类GPS 超声定位系统 时延估计 快速傅立叶变换 短时傅立叶变换

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类GPS超声定位系统中几种定位算法比较 被引量：4

2

作者 程晓畅 苏绍景 +1 位作者 王跃科 杜金榜 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期698-702,共5页

针对常规超声波局部定位系统的缺陷,介绍了类GPS超声定位系统及其工作原理.在获得定位物体与观测基站的估计距离后,详细推导了Gauss-Newton迭代定位算法.针对常规Gauss-Newton迭代定位算法不易于在DSP(Digital Signal Processor,数字信... 针对常规超声波局部定位系统的缺陷,介绍了类GPS超声定位系统及其工作原理.在获得定位物体与观测基站的估计距离后,详细推导了Gauss-Newton迭代定位算法.针对常规Gauss-Newton迭代定位算法不易于在DSP(Digital Signal Processor,数字信号处理器)中实现的缺点,介绍了三种定位算法:改变目标函数的Gauss-Newton迭代定位算法、相交圆弦线方法和最小二乘估计算法.仿真研究表明,在相同的观测误差和定位基站的情况下,改进的和常规的Gauss-Newton迭代算法的定位精度相当,而相交圆弦线方法和最小二乘估计方法的定位精度较低,但后两种方法计算量小,不涉及开方和迭代运算,从而更易在DSP中实现. 展开更多

关键词 类GPS 超声定位系统 Gauss-Newton迭代 相交圆弦线 最小二乘估计

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类GPS超声定位系统中自主导引小车动态定位算法 被引量：3

3

作者 苏绍景 程晓畅 王跃科 《应用声学》 CSCD 北大核心 2008年第2期155-160,共6页

针对自主导引小车(AGV)常规超声波局部定位系统的缺陷,提出了类GPS超声定位系统并阐述了其工作原理。研究了小车动态情况下与定位基站的距离估计问题,在获得AGV与定位基站的观测距离后可通过Gauss-Newton迭代定位算法获得小车空间位置... 针对自主导引小车(AGV)常规超声波局部定位系统的缺陷,提出了类GPS超声定位系统并阐述了其工作原理。研究了小车动态情况下与定位基站的距离估计问题,在获得AGV与定位基站的观测距离后可通过Gauss-Newton迭代定位算法获得小车空间位置的粗估计值。仿真结果表明,将上述获得的粗估计值序列经过卡尔曼滤波器进一步处理后,可提高AGV动态定位精度和速度的估计精度。 展开更多

关键词 类GPS 自主导引小车 动态定位 短时傅立叶变换 卡尔曼滤波

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类GPS超声定位系统及其定位精度分析 被引量：2

4

作者 程晓畅 苏绍景 王跃科 《声学技术》 CSCD 北大核心 2007年第4期632-636,共5页

针对常规超声局部定位系统的缺陷,介绍了类GPS超声定位系统及其工作原理。通过多基站距离估计算法获得定位物体与观测基站的估计距离后,详细推导了Gauss-Newton迭代定位算法并对其定位精度作了分析。理论分析表明,定位物体的定位精度与... 针对常规超声局部定位系统的缺陷,介绍了类GPS超声定位系统及其工作原理。通过多基站距离估计算法获得定位物体与观测基站的估计距离后,详细推导了Gauss-Newton迭代定位算法并对其定位精度作了分析。理论分析表明,定位物体的定位精度与物体在空间中的位置和基站的几何布局有关。若基站几何布局已定,为获得较高的定位精度,应根据物体所在空间中的不同位置选择定位基站。根据PDOP(平面位置精度因子)在定位空间中的分布图,给出了以三个及以上基站进行定位时的基站选择原则。最后通过仿真验证了上述分析的正确性。 展开更多

关键词 类GPS 超声定位 Gauss-Newton迭代 定位精度

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超声回波信号解调及其包络相关时延估计算法 被引量：20

5

作者 程晓畅 苏绍景 +2 位作者 王跃科 潘仲明 祝琴 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期2571-2573,2577,共4页

互相关函数法是脉冲法超声测距中最常用的时延估计算法,但窄带超声回波信号的振荡特性导致它们的相关函数在峰值位置近似作等幅振荡,从而为精确搜索相关函数的峰值带来困难,所以有必要对相关函数包络的峰值进行搜索.首先分析了超声回波... 互相关函数法是脉冲法超声测距中最常用的时延估计算法,但窄带超声回波信号的振荡特性导致它们的相关函数在峰值位置近似作等幅振荡,从而为精确搜索相关函数的峰值带来困难,所以有必要对相关函数包络的峰值进行搜索.首先分析了超声回波信号解调的常规算法,然后提出了基于FFT的直接提取相关函数包络的快速算法.仿真与实验研究表明,该方法能精确提取相关函数的包络,在不增加计算量的情况下精确搜索到相关函数的峰值位置. 展开更多

关键词 超声测距 信号解调 包络相关 时延估计

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大量程纳米级光栅干涉位移测量 被引量：8

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作者 楚兴春 吕海宝 赵尚弘 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期55-59,115,共6页

针对传统光栅干涉仪中测量范围和分辨率难以同时提高的问题,提出利用单根大长度、低线数光栅实现大量程、高分辨率位移测量的方法。首先利用长度400mm,栅距10μm计量光栅的±5级衍射光生成条纹图,实现了条纹的10倍光学细分。然后提... 针对传统光栅干涉仪中测量范围和分辨率难以同时提高的问题,提出利用单根大长度、低线数光栅实现大量程、高分辨率位移测量的方法。首先利用长度400mm,栅距10μm计量光栅的±5级衍射光生成条纹图,实现了条纹的10倍光学细分。然后提出一种基于傅里叶变换时移特性的条纹细分新方法,利用相邻两帧条纹图同一位置处相位的变化实现了高达1000倍的条纹电子细分。在此过程中,针对能量泄漏对傅里叶变换法相位提取精度的影响,提出条纹图整周期裁剪的方法,使条纹细分精度至少可达到1/1000条纹周期。仿真和实验结果表明,系统具有纳米级的分辨率和优于10nm的测量精度。 展开更多

关键词 光学测量 位移 光栅干涉仪 条纹细分 纳米

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压电换能器阻抗匹配技术研究 被引量：31

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作者 潘仲明 祝琴 《应用声学》 CSCD 北大核心 2007年第6期357-361,共5页

超声测距传感器是由压电换能器及其收、发电路所组成的,其中压电换能器的阻抗特性直接影响着超声测距传感器的性能。为提高超声波回波信号的强度,扩大超声测距传感器的作用距离,对压电换能器的阻抗特性进行了分析与测试,设计了压电换能... 超声测距传感器是由压电换能器及其收、发电路所组成的,其中压电换能器的阻抗特性直接影响着超声测距传感器的性能。为提高超声波回波信号的强度,扩大超声测距传感器的作用距离,对压电换能器的阻抗特性进行了分析与测试,设计了压电换能器的阻抗匹配电路,并进行了实验验证. 展开更多

关键词 压电换能器 阻抗匹配 超声测距

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并行帧同步扰码器的扩充比特设计法 被引量：4

8

作者 张羿猛 黄芝平 +1 位作者 毕占坤 王跃科 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期1048-1051,共4页

在递推公式并行扰码处理方法的基础上,提出了一种使用扩充比特进行帧同步扰码器设计的新方法·利用扰码序列的周期性原理,从理论上证明了并行扰码复杂度与扰码生成多项式的具体形式无关·无需计算并行扰码递推公式,简化了解扰... 在递推公式并行扰码处理方法的基础上,提出了一种使用扩充比特进行帧同步扰码器设计的新方法·利用扰码序列的周期性原理,从理论上证明了并行扰码复杂度与扰码生成多项式的具体形式无关·无需计算并行扰码递推公式,简化了解扰码器的设计过程,只须用深度与生成多项式阶数相关的存储器和少量的读写控制逻辑就可以实现对任意字宽解扰码处理·该方法在FPGA设计与实现中得到了验证,实现了高效和低复杂度.采用该方法的处理模块已在光通信传输网前端处理系统中得到了应用· 展开更多

关键词 并行扰码 扩充比特法 SDH传输网

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基于功率倒谱的超声测距时延估计方法研究 被引量：4

9

作者 苏绍景 程晓畅 王跃科 《传感技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期836-838,842,共4页

基于互相关函数的时延估计方法是脉冲法超声测距中最常用的算法,但窄带超声回波信号的慢衰减高频振荡特性导致它们的相关函数在峰值位置近似作等幅振荡,从而为精确搜索相关函数的峰值带来困难。首先建立了超声测距时延估计模型,然后提... 基于互相关函数的时延估计方法是脉冲法超声测距中最常用的算法,但窄带超声回波信号的慢衰减高频振荡特性导致它们的相关函数在峰值位置近似作等幅振荡,从而为精确搜索相关函数的峰值带来困难。首先建立了超声测距时延估计模型,然后提出了一种适用于超声测距的基于功率倒谱的时延估计新方法。仿真与实验研究表明,该方法在高信噪比下可以精确得到时延估计值,同时避免了超声回波信号的慢衰减高频振荡特性对时延估计带来的影响。最后对该方法的优点与不足作了说明。 展开更多

关键词 互相关函数 功率倒谱 超声测距 时延估计

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大动态范围周期信号高精度频率测试方法研究 被引量：4

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作者 程晓畅 苏绍景 王跃科 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2006年第1期48-51,共4页

通过分析传统的测频法和测周法的缺陷,证明这些频率测试方法对低频和高频信号无法达到一致性的高精度频率测试指标要求,由此提出了基于电平采样的周期信号频率测试方法,并对该方法的适用条件及其测试精度作了分析。实践证明,在满足测试... 通过分析传统的测频法和测周法的缺陷,证明这些频率测试方法对低频和高频信号无法达到一致性的高精度频率测试指标要求,由此提出了基于电平采样的周期信号频率测试方法,并对该方法的适用条件及其测试精度作了分析。实践证明,在满足测试条件要求的情况下,该方法能达到极高的测试精度。 展开更多

关键词 大动态范围 周期信号 电平采样 高精度

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TOA模式下消除观测站位置误差的移动台定位新方法 被引量：2

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作者 徐波 陈建云 +1 位作者 李献斌 刘建勋 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2010年第7期626-631,共6页

针对移动台定位中各观测站位置存在随机测量误差的情况,提出了一种结合TOA测量值与观测站位置坐标测量值,建立统一观测方程实现精确定位的方法。该方法通过Taylor级数展开实现观测方程的线性化,采用加权最小二乘进行多次迭代运算,完成... 针对移动台定位中各观测站位置存在随机测量误差的情况,提出了一种结合TOA测量值与观测站位置坐标测量值,建立统一观测方程实现精确定位的方法。该方法通过Taylor级数展开实现观测方程的线性化,采用加权最小二乘进行多次迭代运算,完成对移动台和观测站位置坐标的同时估计。通过不同观测站数量条件下的仿真分析,该方法的定位性能逼近CRLB,且不论观测站几何布局的优劣,在正确选取初始值保证迭代收敛的条件下,定位性能明显优于传统的定位解算方法。 展开更多

关键词 到达时间 定位 泰勒级数展开 加权最小二乘 蜂窝网

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基于网络交换结构的多DSP综合处理平台

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作者 黄飞 王刚 乔纯捷 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2008年第3期69-73,共5页

研制多DSP综合处理平台是解决大数据量实时处理的关键。结合综合处理平台的特性和要求,研制了一套基于网络交换结构的多DSP综合处理平台,并针对多DSP系统的调试与开发给出了一种解决方案。借鉴计算机网络的设计思想,开放性地实现实时性... 研制多DSP综合处理平台是解决大数据量实时处理的关键。结合综合处理平台的特性和要求,研制了一套基于网络交换结构的多DSP综合处理平台,并针对多DSP系统的调试与开发给出了一种解决方案。借鉴计算机网络的设计思想,开放性地实现实时性强、可重构、可扩展、高数据吞吐量和网络连接的大规模DSP并行处理系统,打破了单处理器性能提升空间的限制,增强了系统的兼容性和在线升级能力,同时也拓展了DSP应用领域的网络接口能力,实现了DSP技术与网络技术的完美结合,推动了网络化测控技术的发展。 展开更多

关键词 数字信号处理 综合处理平台 并行处理 计算机网络 监控

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