高动态

摘要： 提出了一种高动态条件下星斑模拟及星点目标提取方法。首先,基于黑体辐射建立星点静态像斑模型;其次,基于星体模糊模型和Bresenham直线生成算法生成动态星点像斑模板;再次,利用生成的模板和相关模板匹配法在星跟踪波门内实现星体目标粗定位并进行伪星点剔除;最后,利用质心法在粗定位区域提取星点质心。实验结果表明,该方法能够适应各种长度的曝光时间,并实现星敏感器在3°/s条件下的稳定跟踪。在曝光时间50ms,角速度3°/s的条件下,星对角距误差为10",平均提取率为97%,与传统方法相比,分别提高了78.4%和36.6%。

摘要： 对于高动态条件下GPS(global positioning system)接收机的抗干扰问题,研究等距线阵接收信号模型和基于协方差矩阵扩张的基本原理,并仿真分析了2种基于协方差矩阵扩张的经典抗干扰算法:Mailloux算法和Zatman算法在高动态环境下的作用效果。经过Matlab仿真,结果表明,相比与常规方法,Mailloux方法和Zatman方法在阵元是等距线阵时,都能有效地加宽从干扰方向上形成的零陷,能够提高在高动态环境下的抗干扰效果,使接收机能够捕获卫星信号。

摘要： 基于高动态CMOS图像传感器的需求,本文通过理论计算与spectre仿真的模拟IC设计方法,实现了一款10 bit 10MSPS流水线模数转换器(ADC)。该电路在UMC 0.11um CMOS工艺下实现,ADC以10M/S的采样频率对499.27KHZ的输入频率进行采样,得到微分非线性误差(DNL)和积分非线性误差(INL),分别为-0.29/0.298LSB和-0.29/0.24LSB,无杂散动态范围(SFDR)为65.18dB,有效位数(ENOB)为9.676bit。仿真结果表明,该ADC满足系统要求,对高动态CMOS图像传感器研究有一定意义。

摘要： 针对高动态环境下,移动目标的加速运动同时产生多普勒频偏和多普勒变化率,不易跟踪及消除,严重影响接收机性能的问题,提出了一种联合导频与Viterbi译码幸存处理的载波同步方法。该方法首先基于最小二次均方误差准则开环捕获,将频率偏移建模为泰勒级数展开的形式,利用已知序列辅助粗估多普勒频偏和变化率,将多普勒频偏和多普勒变化率限制到一个较小范围内;同时为了克服长时相位误差积累导致的性能恶化,采用幸存处理技术闭环跟踪载波,利用Viterbi逐符号判决的软信息输入到三阶锁相环路中,鉴相器输出相位误差调整频率合成器输出,实时迭代跟踪最小化鉴相器误差输出,实现载波同步和相干解调接收。仿真结果表明,当归一化频偏小0.1,归一化多普勒变化率小于10^(-3)时,所提方法能够准确跟踪载波;当误码率要求为10^(-5)时,这种译码同步级联跟踪的算法与理想不存在多普勒频偏和变化率的接收性能相比,信噪比仅有约0.8 dB的差距,而且明显优于传统的锁相环和最小均方误差算法。

摘要： 为了克服高动态引起的多普勒效应,解决传统跟踪环路容易失锁的问题,提出了一种基于强跟踪无迹卡尔曼滤波(Strong Tracking Unscented Kalman Filter,ST-UKF)参数估计器的高动态全球定位系统(Global Positioning System,GPS)载波跟踪环路,采用非线性滤波算法取代了传统GPS载波跟踪环路结构中的环路滤波器。此外,设计了ST-UKF参数估计器,应用该方案分别在高动态、高载噪比和高动态、低载噪比环境下对高动态GPS载波进行跟踪,并应用多个非线性算法在高动态GPS载波跟踪环路中进行比对。实验结果表明,随着环路载噪比的增大,从20 dB-Hz至30 dB-Hz,ST-UKF参数估计器对相位、多普勒频率及其一阶、二阶导数估计的均方根误差分别减小1.2192 rad、2.8805 Hz、8.9590 Hz/s和17.4803Hz/s ^(2),证明了ST-UKF参数估计器的有效性,以及跟踪环路可以完成高动态GPS载波跟踪。

摘要： 在无人机或导弹等高速运动目标间建立稳定、可靠的通信链路,需要突破高动态下的载波跟踪技术,考虑跳频通信系统的突发传输模式,本文提出基于开环最大似然估计(maximum likelihood estimation,MLE)和扩展卡尔曼滤波跟踪算法的高动态载波信号跟踪技术。通过理论和仿真分析证实了该算法可有效克服传统环路的缺点,能够在低载噪比下稳定工作且跟踪频率误差小,可快速实现高动态环境下载波跟踪。尤其对于初速度为300 m/s,初始加速度为15g,加加速度为每秒60g的高动态场景,本算法在低载噪比为35 dB-Hz时锁定不同跳频频率的锁定时间缩短到传统算法的1%~20%,效果显著。

摘要： 考虑到火星探测任务着陆过程动态变化大,稀薄大气环境下开伞会对探测器产生剧烈晃动,为此天问一号探测器研制了一套高动态着陆惯导系统,从硬件产品、使用时序到导航算法方面均进行了针对性设计,以适应着陆过程中的高动态环境。此外,为验证天问一号探测器高动态着陆惯导系统的性能,设计了模拟火星开伞工况的火箭弹高空开伞试验,结果表明该高动态着陆惯导系统的设计满足火星探测任务需求。

摘要： 针对北斗卫星导航系统高动态条件下高精度导航定位测量的需求,采用多历元模型通过对观测方程递归的方法解算初始整周模糊度,提高基于载波相位差分定位的精度,实现参考站和移动站之间的时间比对,解决了移动过程中时间比对的问题。

摘要： 针对卫星通信系统中接收信号载波动态范围大、信噪比低造成的信号载波同步困难的问题进行了研究。基于联合插值和频域移位平均周期图法的载波频偏估计算法,通过对半符号周期频域移位平均周期图法中各并行支路输出的功率谱峰值波形进行双谱线插值,以进一步降低载波频偏变化率估计误差,进而改善原算法捕获概率。仿真结果显示,当比特信噪比为2.5 dB时,相比于半符号周期频域移位平均周期图法,该算法只增加了一次插值计算就可以实现将载波频偏变化率估计误差降低27%。在同等估计精度和参数设置下,相比于半符号周期频域移位平均周期图法和带补零频域移位评价周期图法,基于联合插值和周期图法的载波频偏粗估计算法可达到更高的捕获概率。

摘要： 相较于传统正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术,滤波OFDM(Filtered OFDM,F-OFDM)技术具有子载波带宽灵活可变和抑制频谱带外泄露等优点,是面向未来无线通信系统的候选波形之一.但是在高动态通信场景下,时变信道中存在的多普勒频偏现象却依然会严重损害F-OFDM系统的性能.针对该问题,提出一种基于变换域的迭代消息传递检测(Message Passing Detection,MPD)算法.MPD算法基于稀疏因子图,通过在收发节点间进行迭代式的消息传递和状态更新,最终实现对多普勒频偏的抑制.此外,通过对检测过程中的干扰进行高斯等效,能够一定程度上降低迭代MPD检测算法的复杂度.进一步的,所提算法基于变换域的设计思路,能够充分利用时变多径信道在变换域的增强型稀疏性,以此有效减少MPD算法中收发节点间的连接支路数,进而降低检测算法的计算复杂度.基于F-OFDM系统的仿真结果表明,相较于传统的时频域MPD算法,所提基于变换域的迭代MPD算法在系统误码率和计算复杂度上均有更为优异的性能表现.

摘要： 本文分析了高动态条件对高动态条件对卫星导航接收机捕获和跟踪的影响。首先给出了接收机高动态条件的定义，进而分析了高动态条件对导航信号所产生影响和捕获及跟踪环路相对于低动态接收机所需要做出的改进，最后给出了捕获和跟踪系统的解决方案。

摘要： 针对高动态环境下GPS(Global Positioning System)接收机的接收信号同时具有较大多普勒频率及多普勒频率变化率等问题，提出了一种基于分数阶傅里叶变换的捕获方法，有效提高了捕获概率、缩短了捕获时间。该方法首先根据载波多普勒呈现近似线性调频信号的特点，利用分数阶傅里叶变换进行相干积累;其次，采用了一种新的时间频率调整技术，对相干积累的输出结果进行非相干积累，以进一步提高检测信噪比;最后，根据相干积累与非相干积累的特点，采用了一种高效的积累策略。理论分析和仿真验证表明，本文提出的基于分数阶傅里叶变换捕获方法，解决了传统方法在高动态环境下难以对信号进行长时间相干积累的难题，尤其在低信噪比情况下，更好地提高了接收机的灵敏度、缩短了捕获时间。

摘要： 为了满足对掩星探测系统的研制和测试需求，本文提出了一种基于高动态GNSS信号模拟器的掩星测试系统。该系统由掩星数学仿真模块、掩星信号模拟器、掩星信号接收与处理模块和掩星大气反演模块组成。掩星数学仿真模块通过对直达星和掩星信号的模拟实现对掩星事件和大气参数的仿真，掩星信号模拟器把仿真数据转换成高精度的射频信号，掩星信号接收与处理模块通过对射频仿真信号的测量，输出可供反演的测量数据，掩星数据反演模块通过对数据的分析反演出相关结果与数学仿真模块进行比对。该测试系统可以在实验室内完成对掩星接收机的测试，并对接收机的测量数据进行反演，形成闭环测试系统。由于掩星试验场景复杂，对外场试验的要求苛刻，该系统把GNSS信号模拟技术应用到掩星探测的技术领域，可以对掩星探测系统进行充分的测试，经过验证可以有效地满足指定场景下掩星探测系统的测试需求。

摘要： 本文针对高动态环境中的多进制扩频系统的载波同步问题进行了分析，并在此基础上提出了一套载波同步算法。计算机仿真结果表明，在一定信噪比下，这种算法可以实现高动态环境中载波的有效捕获和跟踪和数据的相干解调。

摘要： 介绍了高动态GPS信号仿真器的基本组成和工作原理,分析了仿真软件的对流层误差延迟仿真、电离层误差延迟仿真、载波相位仿真原理和伪码相位仿真原理等几大关键技术,给出了基于DSP和FPGA的仿真器模拟中频设计和采取二次上变频方式的射频模块设计,为GPS信号仿真器的研究开发提供了方案性指导。

摘要： 针对常用高动态GPS频率估计算法扩展卡尔曼滤波(EKF)由于对模型进行简单线性化而造成的估计精度低与失锁门限高等缺陷,引入了一种新的线性滤波算法unscented卡尔曼滤波(UKF)进行频率估计。该算法不需要对非线性模型进行线性化,而是利用一系列Sigma采样点,通过unscented变换(UT)来进行状态与协方差阵的递推与更新。仿真实验结果表明新算法的估计精度远高于EKF,失锁门限也比EKF低约1dB,估计性能得到了改善。

摘要： 本文将一种基于频偏估计器的非数据辅助载波频偏估计方法应用到北斗用户接收机中,扩展了频偏估计范围以适于高动态环境下的应用,并提出系统的参考结构模型及主要性能指标.对该方案的应用前景做了一些探讨,对实际工作具有一定的参考意义.

摘要： 给出了一种高动态的扩频信号的跟踪解调方法,采用数字平方环载波捕获跟踪,并实施数字下变频对无载波频率变化的扩频信号进行简单相干积累解扩解调,变二维捕获过程为两个一维捕获过程,简化了高动态情形设计方案.

摘要： 随着定位技术的不断发展，对各种类型载体的定位需求越来越丰富。除了对低速目标的定位，还需要对处于如高动态、弱信号、强干扰等状态下的目标进行定位。高速旋转作为高动态中的一种特殊状态，对其定位技术的研究是十分必要的。研究旋转载体定位技术的基础之一是能够获取载体旋转状态下的GPS信号，但载体的旋转需要通过价格昂贵的转台进行模拟，且要求接收天线具有很好的全向特性，这在一定程度上限制了对旋转载体定位技术的研究。因此有必要针对旋转载体GPS信号进行建模，并利用价格低廉的模拟器来产生这种信号。本文首先介绍了软件接收机模型及其工作原理，然后分析了旋转载体接收到的GPS信号特性，发现了影响这种信号多普勒频移的因素;最后通过坐标变换，建立了旋转载体GPS信号的模型。

摘要： 对高动态、低噪比信号的载波捕获是航天测控的关键技术问题之一。本文对3种自适应谱线增强算法进行了介绍，并将基于自适应谱线增强算法的FFT捕获方法与直接FFT谱分析方法进行了仿真对比。

摘要： 本发明涉及HDR像素，其包括光敏元件；连接到该光敏元件的检测器节点；连接到该检测器节点以将该检测器节点重置到预定电压的重置开关；具有连接到该检测器节点的输入的缓冲放大器；能操作以用于在读出过程期间选择所述像素的选择晶体管；来源于该光敏元件、该检测器节点、该重置开关、该缓冲放大器、该选择晶体管中的至少一者并且能操作以存储由该光敏元件生成的少数载流子的固有寄生电容；其特征在于，该像素进一步包括具有连接至该检测器节点并且能在存储和释放模式中操作的双模式电容，该双模式电容当处于存储模式中时用于存储被生成的少数载流子且当处于释放模式中时用于将少数载流子释放到该寄生电容中。

摘要： 本发明人意识到使用LDR内容和HDR残差表示HDR内容并非是没有问题的。因此，本发明提出代替地使用LDR内容、LDR残差和全局照度数据表示HDR内容。也就是说，提出一种用于将高动态范围的HDR视频和LDR视频编码在一起的方法，LDR视频提供HDR视频内容的更低动态范围描绘，所述方法包括使用处理装置用于对LDR视频的一个视频以及与LDR视频的其他视频和HDR视频独立的从HDR视频提取的另一LDR视频进行编码，并且使用一个视频作为参考对另一视频进行预测编码，并且对从HDR视频进一步提取的全局照度数据进行无损编码。这具有预测更稳定并且更容易找到全局最优预测值的优点。

摘要： 本发明公开了一种高动态信号帧结构及高动态信号跟踪方法，其中所述跟踪方法包括步骤如下：S1：大频偏捕捉；S2：时频同步；S3：频偏细估计；S4：频偏建模与补偿；S5：根据频偏估计方程修正的频偏估计值；S6：信道均衡与时变频偏跟踪。本发明设计的高动态信号帧结构便于捕捉、跟踪。频偏的捕捉范围大，跟踪精度高。本发明能够在高速飞行器的速度和加速度快速变化时，保持良好的跟踪、锁定能力。与常用的锁相环方案相比，本发明在捕捉范围、跟踪速度、稳态误差等技术指标上不存在明显的冲突，可独立设计、优化，因此性能更加稳定、可靠。

摘要： 本发明题为“用于生成高动态范围图像的高动态范围成像设备和方法”。本发明涉及一种用于生成高动态范围图像的高动态范围成像设备和方法。本发明解决的技术问题在于使用多积聚时间方法的常规成像设备可提供不准确的图像数据。通过本发明实现的技术效果是使用通过选择最可靠的图像数据进行操作的多积聚时间技术来提供高动态范围图像。

摘要： 本申请案涉及一种高动态范围像素电路及使用所述高动态范围像素电路的图像系统。像素电路包含用以响应于入射光而积累图像电荷的光电二极管。转移晶体管安置于光电二极管与浮动扩散部之间以将光电二极管中所积累的图像电荷选择性地转移到浮动扩散部，光电二极管及浮动扩散部安置于第一半导体层中。选择电路安置于第二半导体层中、通过第一半导体层与第二半导体层之间的混合接合而耦合到转移晶体管的控制端子，以在第一转移控制信号与第二转移控制信号之间进行选择以控制转移晶体管。选择电路经耦合以：在对不同行进行读出操作期间响应于预充电启用信号而输出第一转移控制信号，且在对行进行读出操作期间响应于样本启用信号而输出第二转移控制信号。

摘要： 本发明公开了一种高动态焦平面探测器的制作方法，通过设计基底、第1种中性密度衰减膜和第2种中性密度衰减膜的光学透过率，制作2×2栅格周期排布的四通道中性密度衰减片阵列光学器件，采用悬空式集成四通道中性密度衰减片阵列光学器件至探测器的焦平面，形成高动态焦平面探测器，对高动态焦平面探测器输出的四类通道的原始图像进行图像超分辨重构得到四幅全分辨率图像，对四类通道的全分辨率图像进行透过率归一化处理得到四幅归一化图像，最后由四幅归一化图像合成高动态场景图像，具有制造工艺简单、结构紧凑、集成度高、可快照式成像、成本低的优点。

摘要： 本发明提供一种高动态图像传感器实现方法，所述图像传感器的像素单元具有多个电荷‑电压转换增益档位，所述图像传感器的列信号处理单元具有多个电压增益档位，通过设置图像传感器的像素单元的电荷‑电压转换增益档位以及图像传感器列信号处理单元的电压增益档位，从而把整个图像信号划分为多个区间，分别对应不同的亮度范围进行输出，以实现图像的高动态范围。本发明在每个行处理单元中只进行了一次信号值的量化，相对现有方法来说节省了两次量化步骤。另外采用了采样保持电路的结构，使得信号的稳定和量化可以并行处理，行操作时间大幅度缩减。

摘要： 一种示例性高动态范围传感器，包括：具有多个像素的像素阵列；空间透光率调制器，所述空间透光率调制器具有多个预定义阴影，所述多个预定义阴影相对于所述多个像素是固定的，其中所述多个预定义阴影位于所述多个像素上方；和微透镜阵列，所述微透镜阵列具有多个与所述多个像素中的至少一者对准的微透镜，其中所述微透镜阵列位于所述多个像素上方。本发明还涉及高动态范围感测的方法。

摘要： 本发明公开了一种高动态信号帧结构及高动态信号跟踪方法，其中所述跟踪方法包括步骤如下：S1：大频偏捕捉；S2：时频同步；S3：频偏细估计；S4：频偏建模与补偿；S5：根据频偏估计方程修正的频偏估计值；S6：信道均衡与时变频偏跟踪。本发明设计的高动态信号帧结构便于捕捉、跟踪。频偏的捕捉范围大，跟踪精度高。本发明能够在高速飞行器的速度和加速度快速变化时，保持良好的跟踪、锁定能力。与常用的锁相环方案相比，本发明在捕捉范围、跟踪速度、稳态误差等技术指标上不存在明显的冲突，可独立设计、优化，因此性能更加稳定、可靠。

摘要： 本发明题为“用于生成高动态范围图像的高动态范围成像设备和方法”。本发明涉及一种用于生成高动态范围图像的高动态范围成像设备和方法。本发明解决的技术问题在于使用多积聚时间方法的常规成像设备可提供不准确的图像数据。通过本发明实现的技术效果是使用通过选择最可靠的图像数据进行操作的多积聚时间技术来提供高动态范围图像。