自适应渐消Kalman滤波算法在RTK中的应用研究

在动态载波相位差分定位(RTK)中,由于观测环境复杂,会经常发生周跳、卫星信号失锁等情况,严重影响基线解算的连续性和可靠性。针对动态应用环境,提出了一种Kalman滤波算法在RTK技术中的应用方法。该方法可以实时估计模糊度浮点解及其协方差矩阵,在需要重新固定模糊度时可直接用于搜索,起到了周跳修复的作用。此外,采用了自适应渐消Kalman滤波算法提高算法的动态适应性,并引入独立的滑动窗进行新息的收集和处理,解决了由于参考星变化或卫星信号失锁造成观测量中断而无法准确计算新息协方差的难题。仿真结果表明,该算法能够在模糊度发生变化时快速收敛,并且相对于一般Kalman滤波算法在高动态下提高了模糊度浮点解的精度,提高了后续模糊度搜索的效率和固定成功率。     

一种新颖的瞬时浮点放大器

介绍了瞬时浮点放大器的原理及构成，并给出一种结构新的具有２５６阶的瞬时浮点放大器，可有效地提高数据采集系统的测量范围。     

雷达的块浮点数据

为了利用数学手段来选择一最佳数据格式，以满足高分辨力雷达（合成孔径雷达（SAR）数据的动态范围大、S／N足够高的要求，本文分析并比较了整数、浮点和块浮点（BFP）数据格式。分析中考虑了量化噪声和饱和失真。分析结果表明，要优先选用采用分式指数的小块和（新的）改进型BFP格式。运用了EMISAR雷达系统的数据来说明不同方案的优缺点。     

基于FPGA的大时宽带宽积频域脉压设计

介绍了基于ALTERA公司FPGA器件的高速实时FFT运算单元实现及频率域脉冲压缩处理的设计方法.在分析了基8、按频率抽取FFT算法的基础上,采用多级同步流水线结构,利用现场可编程门阵列(FPGA)完成了最大4096点块浮点FFT.整个设计划分成多个功能模块,采用VHDL描述语言,并在Stratix器件上实现.结果表明,利用FPGA实现复杂的数字信号处理(DSP)算法是完全可行的.     

一种适用于动态姿态测量的换星方法

利用GPS双差载波相位能够进行高精度的相对定位,进而确定载体姿态.该双差模型要求解算过程中接收机对初始历元的可见星进行持续跟踪,因而在卫星"落下"和"升起"时,往往需要重新初始化,使得实际应用中定姿效率受到影响.本文基于单差裁波相位观测方程提出一种实用的换星算法,该算法通过动态调整待求的整周模糊度向量,能够有效地处理卫星的"落下"和"升起",以及参考星的变换,保证整个姿态测量过程中算法的连续性,最大程度地利用了所有时刻可见星的观测信息,进一步提高了姿态解算的精度,缩短了初始化时间,提高了解算效率,对于动态姿态测量系统的实际应用具有重要意义.实际测试表明,新的换星算法是有效的.     

基于栈结构的浮点型数据表达式求值算法

表达式求值是程序设计语言编译中的一个基本问题，任何程序设计语言都涉及到了表达式求值的功能，对于按常规输入即中缀表达式输入格式的表达式求值问题不但要进行整型数据的运算，而且更重要的是浮点型数据的运算。     

一种新的GPS单频单历元定姿算法研究

将全球卫星定位系统(GPS)单历元的L1波段的载波相位和码相位观测方程进行组合求解整周模糊度的浮点解。基于对浮点解与固定解间关系的分析,提出了一种将低精度浮点解映射到固定解的方法,降低了最小二乘降相关平差(LAMBDA)算法对高精度浮点解的依赖性,避免了多个历元求解高精度浮点解,实现了单频、单历元的整周模糊度估计。实际数据测试结果表明:算法的成功率大于95%,能有效地实时解算动态姿态。     

单浮点cordic算法的FPGA实现及其在导航算法中的应用

本文从提高导航算法中三角函数运算速度的角度出发,设计了双模式IEEE-754标准单浮点精度的cordic算法,在保证运算精度的前提下,最大限度的优化了资源和速度,整个算法消耗1.2K的逻辑资源,系统时钟可达100M,在单浮点精度的范围里,可以在66个时钟周期内完成正弦,余弦和反正切的运算,并且作为用户自定义指令成功添加到niosⅡIDE中。整个算法占用面积小,速度快,使用方便,在导航算法以及其他涉及三角函数运算的场合中有很强的应用价值。     

新的GPS单频单历元定姿算法

LAMBDA算法依赖于初始的模糊度浮点解,但仅用载波相位观测方程需要多个历元才能获得浮点解,将导致初始化时间过长.针对这一问题,对GPS(Global Positioning System)单历元的载波相位单差方程进行特殊变换,将未知的整周模糊度看成噪声,从而构造出新的观测方程,和原始的观测方程进行组合求解,克服了仅用载波相位双差观测方程因为亏秩而无法在单历元获得浮点解的缺点,解决了初始化时间的问题.通过深入研究浮点解和固定解之间的关系,提出一种将低精度浮点解映射到固定解的方法,降低了LAMBDA算法对高精度浮点解的依赖性,避免了用多个历元获取浮点解的高精度,从而实现了单频、单历元的整周模糊度估计.通过实际测试,该算法成功率高于97%,能够有效地用于实时动态姿态解算.      

ADI浮点DSP软件编程中的指令并行与SIMD应用

本文结合作者在SHARC和TigerSHARC软件开发过程中积累的经验，阐述了如何使用指令并行和SIMD来获得最佳的代码执行效率。文中提供有实际的汇编语言例程。