多普勒测速

摘要： 利用PASCO实验系统中的组件,搭建了基于LabVIEW和PASCO传感器的多普勒测速装置,装置用LabVIEW编程并进行控制,采用多普勒和光电门两种测速方式,取得了不错的效果。

摘要： 时间同步是水下传感器网络的关键技术,由于海洋中采用水声通信时传播时延高且存在多普勒频移,导致使用射频通信的陆上时间同步算法无法直接应用于水下环境.基于多普勒测速原理和节点在水下的移动性,提出一种新型的时间同步CD-Sync算法.利用具有聚类特性的分簇模型选择合理的簇首节点,并与水面信标节点进行簇内同步,且在同步过程中,同步节点利用多普勒原理估算节点间的相对移动速度,从而计算节点间的传播延迟.实验结果表明,与基于分簇时间同步MU-Sync算法和分布式时间同步NU-Sync算法相比,该算法可在缩短节点间距离并加快节点间同步收敛速度的同时,有效提高时间同步的精度.

摘要： 为降低宽带声学多普勒测速技术中宽带回波信号处理系统的采样和数据存储压力,研究了压缩感知的回波信号重构算法,并将其应用于宽带声学多普勒测速的回波信号分析中.在点回波模型下进行宽带回波信号的仿真实验,利用复协方差法计算频移.仿真实验结果表明,在无噪声的理想条件下,利用压缩感知理论处理宽带多普勒测速的回波信号,能够达到理想的测频效果;在相同的噪声条件下,应用压缩感知方法处理后的回波信号能够获得与带通采样方法相当的测频效果.

摘要： 针对室内无人机的跟踪定位问题,提出一种基于超声波测距和多普勒测速的跟踪定位算法(TLUD).TLUD算法通过估计超声波信号到达接收端的到达时间差,估计声源离接收端的距离(测距),并利用多普勒效应估计无人机移动的速度(测速).再利用卡尔曼滤波算法,并结合测距和测速数据,修正测距数据.最后,利用泰勒级数展开的最小二乘法估计无人机位置,实现对无人机的跟踪.仿真结果表明,该算法在室内环境的平均定位误差约为0.55 cm.

摘要： 本文对智能手机利用GPS测速的原理进行了说明,同时设计了静态数据模拟动态测速实验和低动态测速实验两种实验场景对智能手机的测速精度进行评价.实验结果表明,利用多普勒测速原理,智能手机静态数据模拟动态测速的精度可以达到dm/s.在低动态测试实验中,智能手机的测速结果与组合导航设备测速互差符合情况在dm/s水平,且和载体的运动加速度有一定的相关性.

摘要： 声波信号作为系统测速的载体,直接影响测速性能,是多普勒测速技术的关键.研究了不同发射信号的频谱特性及基于复协方差法的多普勒频移测量误差.一般假设二相编码信号频谱关于载频对称,但实际上其频谱为不关于载频对称的双边谱,不对称程度由不对称系数量化.不对称系数越小,测频偏差、标准差均越小,即测频性能更佳.仿真实验表明,在不考虑波束开角的点回波模型下,差分重复伪随机Blackman码元幅度调制编码信号与常用的非差分重复伪随机二相编码信号相比:不对称系数低3个数量级;信号频带同带宽内信噪比在0～ -10 dB范围内测频标准差约下降2％ ～20％;信噪比高于10 dB时相对测频偏差约小5‰ ～6‰.

摘要： 为降低天文光谱畸变误差对多普勒测速导航精度的影响,设计结合非线性Sage-Husa噪声估计器及抗差扩展卡尔曼滤波器(Robust Extend Kalman Filter,REKF)的自适应滤波算法.当系统模型可靠时,抗差滤波能够通过预测残差判断异常量测并降低其权重;当系统模型噪声先验信息不准确时,通过Sage-Husa噪声估计器估计系统噪声协方差阵Q阵,以保证抗差滤波的效果.此外,结合多普勒测速导航及X射线脉冲星导航进行组合导航,以提高位置估计精度.仿真结果表明,该算法能够在系统模型噪声先验信息不准确的情况下有效控制光谱畸变造成的量测误差对导航精度的影响.

摘要： 为降低天文光谱畸变误差对多普勒测速导航精度的影响,设计结合非线性Sage-Husa噪声估计器及抗差扩展卡尔曼滤波器(Robust Extend Kalman Filter,REKF)的自适应滤波算法。当系统模型可靠时,抗差滤波能够通过预测残差判断异常量测并降低其权重;当系统模型噪声先验信息不准确时,通过Sage-Husa噪声估计器估计系统噪声协方差阵Q阵,以保证抗差滤波的效果。此外,结合多普勒测速导航及X射线脉冲星导航进行组合导航,以提高位置估计精度。仿真结果表明,该算法能够在系统模型噪声先验信息不准确的情况下有效控制光谱畸变造成的量测误差对导航精度的影响。

摘要： 航天器地面无线电导航在深空中面临着信息传输时延长、数据传输率低、天体遮挡等问题,难以满足未来深空探测的导航需求.天文自主导航技术利用天文信息为航天器提供导航支持,可有效提高其在深空中的生存能力及任务执行能力,已成为深空导航领域的研究热点.结合国内外深空探测任务及其实际工程需求,首先概述了深空天文自主导航技术发展的现状和特点,进而总结了深空天文自主导航的发展趋势和重点研究内容,最后对深空天文自主导航技术的发展提出了若干建议.

摘要： 针对某W波段多普勒测速雷达在强电磁脉冲环境下受到的干扰现象,利用ADS仿真软件进行了仿真分析研究,并进一步提出了改进措施,进行了实验验证,实验结果与仿真结果基本一致。

摘要： 本文介绍了脉冲雷达多普勒测速原理，设计了脉冲雷达多普勒测速技术工程试验方案，利用模拟器对新研技术改进型脉冲雷达多普勒测速系统与老测速系统进行比较，验证新测速系统的性能和技术改进措施的有效性。最后，通过分析近年来任务数据对脉冲雷达多普勒测速系统的技术现状进行了总结并对下一步改进方向提出建议。

摘要： 研究并给出了斐索型全光纤多普勒测速系统中计算后向散射光功率及信噪比的一般公式，根据米散射理论分析了粒子尺寸、相对折射率及入射波长对系统性能的影响，并进行了数值模拟。结果表明，后向散射功率及信噪比随粒子相对折射率的增大而增大；随粒子半径的增大也呈增大趋势，并周期性振荡，且入射波长越短，振荡越剧烈。

摘要： 高性能的多普勒测速系统作为一种新型舰船测速设备与其他非多普勒测速设备比较优势突出。本文较详细地叙述了多普勒测速技术的现状及发展,并阐述了大深度多普勒测速系统对海底测量的实现途径。

摘要： 对航天器多普勒测速的一项误差进行了分析,详细推导了圆轨道和椭圆轨道时该误差的计算公式,计算了不同采样周期和轨道高度时的误差大小.分析指出,该项误差对高轨卫星影响较小,对低轨卫星可以通过缩短采样周期或利用三个点的连续测量数据进行修正.

摘要： 对积分多普勒测速数据进行平滑处理,可以有效抑制随机误差.但随着平滑时间的增长,由测速数据的非线性导致的平滑误差也随着增大,不可忽视.采用最小二乘曲线拟合对多普勒测速数据进行处理,同样可以有效地抑制随机误差,同时不会带来不可接受的非线性处理误差,从而有效地提高测速精度,并对多普勒测速设备有关技术指标的提法提出建议.最小二乘曲线拟合也可以用于测速随机误差的分离和测量,测量值与采用变量差分法的测量结果相吻合.

摘要： 本文提出一种新的激光多普勒测速方案,该方案采用基于原子跃迁频率的FADOF器件透射谱线作为稳频和鉴频的基准,即在发射端采用原子FADOF器件对激光器稳频,在接收端采用原子FADOF器件对回波光鉴频.由于发射激光器和接收鉴频器都由原子跃迁频率控制,故多普勒频移以及运动速度测量的精度可以提高.本文对该新的激光多普勒测速方案的原理、相关的原子FADOF鉴频和稳频技术进行论述,并给出以本方案进行测速实验的初步结果.

摘要： 国外深空探测活动的实践表明:深空探测器在整个飞行过程中要进行多次轨道控制才能实现其使命轨道.以我国嫦娥一号(Chang'e-1)探月卫星轨道为例,对探月卫星进行月球制动捕获所需脉冲速度增量△V进行了分析,通过仿真计算指出△V最小达到约200 m/s,即可保证制动后卫星飞行轨道的远月点在地月系统作用范围内.针对捕获制动过程,参考国外经验并结合我国现有测定轨设备及方法的实际条件,分析了通过监视多普勒测速和VLBI时延率残差变化的趋势进行轨道控制效果评估方法的可行性.

摘要： USB系统测速采用双程相干多普勒测速技术,由于电离层电子浓度随高度和大气状况时刻变化,具有不确定性,以及多普勒频率的提取存在测量误差,这会给目标径向速度的计算带来一些误差.最优平方逼近法是求函数近似式的一种有效方法,它要求误差平方和或积分最小.采用最优平方逼近法对测速数据进行处理可以有效提高测速数据精度.

摘要： 本文讨论了多普勒声学测速的若干关键技术,提出了多普勒计程仪的总体设计中应考虑的多种因素,并给出了模拟仿真的研究结果.

摘要： 本发明涉及一种无速度上限可辨向的光纤多普勒测速仪及其测速方法，包括单模激光器、光纤隔离器、1×3光纤分束器、光纤环行器、声光移频器、1×2光纤分束器、2×1光纤合束器、光纤准直器和光电探测器，从单模激光器输出的激光通过光纤隔离器后被1×3光纤分束器分为3束，第二束光经光纤环行器和准直器，垂直照射在运动物体表面，携带运动信息反射回准直器后被分为两束，两束信号光分别与1×3光纤分束器的第一束本征光和经过声光移频器的第三束参考光合束干涉，并分别由两个探测器探测接收。本发明采用零差法得到多普勒移频量的大小，结合外差法判定方向，可在辨别速度方向的同时，突破常规外差法多普勒测速技术的速度上限。

摘要： 一种基于旋转光栅的激光多普勒测速装置，包括：检测探头，同轴电缆收集检测探头的检测信号，传输至用于结算速度的信号处理电路板，信号处理电路板连接显示屏并将检测信号在显示屏上显示；所述检测探头包括一激光器，激光器激光路径上设置用于准直的准直镜，准直镜后设置有旋转光栅，两个全反镜平行对称设置于经旋转光栅衍射后的激光路径上，并将激光反射后使激光从检测探头的检测孔射出，收集透镜位于检测孔内，收集被测物体散射的激光，激光经成一定角度向下倾斜的全反镜反射至汇聚透镜，光电探测器收集汇聚透镜的激光，并将信号由进行信号放大和滤波的前置电路经同轴电缆传出检测探头。其结构简单、体积小、灵敏可靠、测量精度高。

摘要： 双边缘相位调制激光多普勒测速系统及测速方法，涉及多普勒测速技术。本发明是为了解决现有的相位调制激光多普勒测速系统，无法同时利用信号光一倍调制频率拍频信号相位中的多普勒频移信息以及无法充分利用全部回波信号光中的多普勒频移信息的问题。本发明利用偏振分光棱镜，将回波信号光按照偏正分成两束，对每一束信号光都进行相同的正弦相位调制，并分别利用光电倍增管进行探测。通过两个电流值i

摘要： 本发明实施例公开了一种双向多普勒测速仪及双向多普勒测速方法。其包括控制模块、时钟模块、两个发射模块以及两个接收模块，发射模块、接收模块以及时钟模块与控制模块连接，发射模块和接收模块与时钟模块连接；控制模块用于控制时钟模块给发射模块提供第一电信号，发射模块根据第一电信号发射声波信号；接收模块用于接收声波信号被反射后产生的反射波信号，并根据反射波信号产生第二电信号；时钟模块用于为接收模块提供零混频信号；接收模块还用于根据零混频信号处理第二电信号；控制模块还用于采集两个接收模块处理的第二电信号，并根据两个接收模块处理的第二电信号确定水流方向及水流流速。本方案可以提高水流测速的精确度。

摘要： 本发明公开了一种基于混合基FFT的激光多普勒测速仪测速方法，包括：按照预设采样间隔采集模拟光电信号，并进行预处理，得到离散多普勒信号序列；将离散多普勒信号序列依次分解为较短的子序列；构造DFT迭代过程的三项变量因子矩阵；三项变量因子矩阵为：输入序列矩阵、系数旋转因子矩阵和DFT旋转因子矩阵；基于三项变量因子矩阵对子序列进行DFT的逐层迭代计算，得到多普勒信号序列幅值频谱及其最大值，并求出频谱最大值的主频序号；根据频谱最大值的主频序号依次计算多普勒频率和最终流体速度。本发明可以有效化简复数运算，提高运算效率与实时性，有利于实现现场在线测量。

摘要： 本发明公开了一种用于水下测速的双光束差动激光多普勒测速仪，包括壳体与测速组件；壳体的外壁上设有测速槽，测速组件包括：发射单元、发射透镜、第一透明窗口，位于测速槽一侧的槽壁上，使两束入射光在测速槽内相交，并散射光；第二透明窗口，位于测速槽另一侧的槽壁上，使散射光射入壳体；接收透镜，用于使散射光聚焦；接收单元，用于对散射光进行光电转换，并进行载体相对于水的运动速度解算或水体流速解算。本发明应用于激光和精密测量技术领域，将激光多普勒测速仪应用于水下测量，可实现自主式、无接触测量，且测速精度高、空间分辨率高、方向灵敏度高、实时性好。且本发明的各个元件容易获得，装配简单，易于实现。

摘要： 本申请涉及一种用于中远距离测速的激光多普勒测速仪。所述激光多普勒测速仪在根据探测需求确定光学模块的组件参数后，通过调整光学模块中正透镜组和负透镜组之间的距离调整光学模块输出的测量光的束腰位置，进而根据参考光和信号光干涉形成的光信号转换为包含多普勒频率信息的电流信号，通过信号处理系统对电流信号进行处理，得到待测物体的速度，实现中远距离的速度测量。本发明所提供的激光多普勒测速仪可以突破当前测速仪测量距离短的问题，并同时在中远距离测量中保证测量结果的高精度和高信噪比。

摘要： 本发明涉及一种无速度上限可辨向的光纤多普勒测速仪及其测速方法，包括单模激光器、光纤隔离器、1×3光纤分束器、光纤环行器、声光移频器、1×2光纤分束器、2×1光纤合束器、光纤准直器和光电探测器，从单模激光器输出的激光通过光纤隔离器后被1×3光纤分束器分为3束，第二束光经光纤环行器和准直器，垂直照射在运动物体表面，携带运动信息反射回准直器后被分为两束，两束信号光分别与1×3光纤分束器的第一束本征光和经过声光移频器的第三束参考光合束干涉，并分别由两个探测器探测接收。本发明采用零差法得到多普勒移频量的大小，结合外差法判定方向，可在辨别速度方向的同时，突破常规外差法多普勒测速技术的速度上限。

摘要： 双边缘相位调制激光多普勒测速系统及测速方法，涉及多普勒测速技术。本发明是为了解决现有的相位调制激光多普勒测速系统，无法同时利用信号光一倍调制频率拍频信号相位中的多普勒频移信息以及无法充分利用全部回波信号光中的多普勒频移信息的问题。本发明利用偏振分光棱镜，将回波信号光按照偏正分成两束，对每一束信号光都进行相同的正弦相位调制，并分别利用光电倍增管进行探测。通过两个电流值i

摘要： 一种基于旋转光栅的激光多普勒测速装置，包括：检测探头，同轴电缆收集检测探头的检测信号，传输至用于结算速度的信号处理电路板，信号处理电路板连接显示屏并将检测信号在显示屏上显示；所述检测探头包括一激光器，激光器激光路径上设置用于准直的准直镜，准直镜后设置有旋转光栅，两个全反镜平行对称设置于经旋转光栅衍射后的激光路径上，并将激光反射后使激光从检测探头的检测孔射出，收集透镜位于检测孔内，收集被测物体散射的激光，激光经成一定角度向下倾斜的全反镜反射至汇聚透镜，光电探测器收集汇聚透镜的激光，并将信号由进行信号放大和滤波的前置电路经同轴电缆传出检测探头。其结构简单、体积小、灵敏可靠、测量精度高。