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【論文集錦】加油，北斗！——《電子技術(shù)應(yīng)用》優(yōu)秀論文集錦

《電子技術(shù)應(yīng)用》

摘要： 小編整理了《電子技術(shù)應(yīng)用》近年刊登的關(guān)于北斗的最新研究成果及其應(yīng)用實(shí)例，如北斗在個(gè)人位置服務(wù)、氣象、交通管理、海運(yùn)和水運(yùn)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用，以餮讀者，為正在走向世界的北斗加油！為努力做大做強(qiáng)的北斗產(chǎn)業(yè)吶喊！

關(guān)鍵詞： 北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) ZigBee 北斗SOC芯片

Abstract：

Key words :

2018年10月15日12時(shí)23分，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭(及遠(yuǎn)征一號(hào)上面級(jí))，以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第39、40顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。這兩顆衛(wèi)星屬于中圓地球軌道衛(wèi)星，是我國(guó)北斗三號(hào)系統(tǒng)第15、16顆組網(wǎng)衛(wèi)星。
據(jù)悉，北斗作為我國(guó)自主建設(shè)、獨(dú)立運(yùn)行的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，將在2020年建成采用無(wú)源與有源導(dǎo)航方式相結(jié)合的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。其服務(wù)范圍為全球；定位精度為2.5至5米；測(cè)速精度為0.2米/秒；授時(shí)精度為20納秒；每次短信字?jǐn)?shù)也增加了。它將為民用用戶免費(fèi)提供約10米精度的定位服務(wù)、0.2米/秒的測(cè)速服務(wù)，并且將為付費(fèi)用戶提供更高精度等級(jí)的服務(wù)。隨著北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)提供初始服務(wù)，它還可提供米級(jí)、亞米級(jí)、分米級(jí)，甚至厘米級(jí)的服務(wù)，屆時(shí)，北斗的定位精度將與美國(guó)GPS相媲美。

（圖片來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)）

    從1994年北斗工程正式立項(xiàng)，就提出了三步走的戰(zhàn)略目標(biāo)：第一步，2003年建成北斗一號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)，使中國(guó)成為世界上第三個(gè)擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國(guó)家；第二步，建設(shè)北斗二號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，2012年左右形成覆蓋亞太大部分地區(qū)的服務(wù)能力；第三步，2020年左右，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)形成全球覆蓋能力。
    如今，北斗正在涉及國(guó)防安全、國(guó)計(jì)民生的眾多領(lǐng)域發(fā)揮著戰(zhàn)略作用，成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，深刻踐行了“軍民融合”國(guó)家戰(zhàn)略。
    按照計(jì)劃，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將于2018年底服務(wù)“一帶一路”沿線國(guó)家。北斗已走出國(guó)門(mén)，正加速融入世界！
    小編整理了《電子技術(shù)應(yīng)用》近年刊登的關(guān)于北斗的最新研究成果及其應(yīng)用實(shí)例，如北斗在個(gè)人位置服務(wù)、氣象、交通管理、海運(yùn)和水運(yùn)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用，以餮讀者，為正在走向世界的北斗加油！為努力做大做強(qiáng)的北斗產(chǎn)業(yè)吶喊！

1、北斗B1 MEO/IGSO衛(wèi)星信號(hào)的差分捕獲算法

摘要： 針對(duì)北斗B1頻段MEO/IGSO衛(wèi)星上NH碼調(diào)制導(dǎo)致捕獲難度增大的問(wèn)題，對(duì)GPS所用的差分捕獲算法進(jìn)行改進(jìn)，得出了一種適合北斗B1 MEO/IGSO衛(wèi)星的捕獲算法。通過(guò)本地生成經(jīng)NH調(diào)制的C/A碼作為新的偽隨機(jī)碼，加長(zhǎng)相干積分時(shí)間，以差分累加的方式對(duì)相干積分結(jié)果進(jìn)行運(yùn)算，并按照累加結(jié)果最大準(zhǔn)則判斷差分項(xiàng)的符號(hào)，找出最佳搭配組合。仿真結(jié)果表明，改進(jìn)算法能提高2 dB～3 dB的增益。

全文鏈接：

http://theprogrammingfactory.com/article/3000084240

中文引用格式： 邢永強(qiáng)，黃海生，曹新亮. 北斗B1 MEO/IGSO衛(wèi)星信號(hào)的差分捕獲算法[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2018，44(6)：90-93.
英文引用格式： Xing Yongqiang，Huang Haisheng，Cao Xinliang. A difference acquisition algorithm for Beidou B1 MEO/IGSO satellite[J]. Application of Electronic Technique，2018，44(6)：90-93.

2、適用于北斗GNSS-R接收機(jī)的反射信號(hào)捕獲算法

摘要： 針對(duì)北斗反射信號(hào)捕獲難度大問(wèn)題，提出一種適用于北斗GNSS-R接收機(jī)中反射信號(hào)的捕獲算法。該算法利用直射信號(hào)中的導(dǎo)航數(shù)據(jù)剝離掉反射信號(hào)中的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，并通過(guò)周期累加運(yùn)算和FFT相關(guān)，改進(jìn)了傳統(tǒng)的反射信號(hào)捕獲算法。算法可以降低長(zhǎng)時(shí)間相干積分的運(yùn)算量，提高算法捕獲速率。對(duì)新算法進(jìn)行了MATLAB仿真，并與傳統(tǒng)的捕獲算法(相干非相干算法、差分相干算法)做了比較，仿真結(jié)果表明，該算法在捕獲性能上明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的相干非相干與差分相干捕獲算法。

全文鏈接：

http://theprogrammingfactory.com/article/3000089025

中文引用格式： 楊銳，黃海生，李鑫，等. 適用于北斗GNSS-R接收機(jī)的反射信號(hào)捕獲算法[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2018，44(8)：118-121，125.
英文引用格式： Yang Rui，Huang Haisheng，Li Xin，et al. A reflected signal acquisition algorithm for Beidou GNSS-R receiver[J]. Application of Electronic Technique，2018，44(8)：118-121，125.

3、基于GPS和北斗的高可靠性信標(biāo)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要： 針對(duì)飛行器記錄器的回收問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種小型化的新型信標(biāo)機(jī)。該信標(biāo)機(jī)由GPS模塊、主控單元、北斗模塊和電源模塊組成。工作時(shí)通過(guò)GPS進(jìn)行快速定位，定位信息經(jīng)主控單元精簡(jiǎn)后通過(guò)北斗發(fā)送至接收設(shè)備，能夠迅速鎖定目標(biāo)物具體位置，極大提高回收效率。同時(shí)該信標(biāo)機(jī)還具有定位精確、可靠性高、小巧便攜和低功耗的特點(diǎn)。

全文鏈接：

http://theprogrammingfactory.com/article/3000086513

中文引用格式： 于皓博，單彥虎，任勇峰，等. 基于GPS和北斗的高可靠性信標(biāo)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2018，44(7)：94-97.
英文引用格式： Yu Haobo，Shan Yanhu，Ren Yongfeng，et al. Design of high reliability beacon system based on GPS and Beidou[J]. Application of Electronic Technique，2018，44(7)：94-97.

4、基于SoC FPGA的北斗接收機(jī)載波跟蹤環(huán)路設(shè)計(jì)

摘要： 為了實(shí)現(xiàn)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)高實(shí)時(shí)性、小型化及低功耗，提出了一種基于SoC FPGA的載波跟蹤環(huán)路的設(shè)計(jì)方案。通過(guò)對(duì)FLL（鎖頻環(huán)）和PLL（鎖相環(huán)）的分析，并利用SOPC技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了基于SoC FPGA的載波跟蹤環(huán)路，可完全在FPGA內(nèi)部完成載波的剝離。測(cè)試結(jié)果表明，該方案能實(shí)現(xiàn)載波信號(hào)的快速精確跟蹤，具有良好的實(shí)時(shí)性和應(yīng)用價(jià)值。

全文鏈接：

http://theprogrammingfactory.com/article/3000084546

中文引用格式： 韋照川，潘軍道，吳國(guó)增. 基于SoC FPGA的北斗接收機(jī)載波跟蹤環(huán)路設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2018，44(6)：124-128.
英文引用格式： Wei Zhaochuan，Pan Jundao，Wu Guozeng. Design of carrier tracking loop for Beidou receiver based on SoC FPGA[J]. Application of Electronic Technique，2018，44(6)：124-128.

5、面向NPA的北斗系統(tǒng)PNT性能評(píng)估體系研究

摘要： 依據(jù)當(dāng)前“5GEO+6IGSO+3MEO”星座配置下的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS），結(jié)合民航非精密進(jìn)近（NPA）的應(yīng)用需求，提出適合BDS定位、導(dǎo)航和授時(shí)（PNT）服務(wù)層的性能評(píng)估指標(biāo)體系及關(guān)系模型，給出BDS關(guān)鍵PNT性能指標(biāo)的評(píng)估方法。通過(guò)首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)BDS實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的整理分析，對(duì)精度、完好性、連續(xù)性以及可用性等PNT性能指標(biāo)進(jìn)行了定量評(píng)估。

全文鏈接：

http://theprogrammingfactory.com/article/3000074146

中文引用格式： 尚曉輝，崔曉偉，郭婧，等. 面向NPA的北斗系統(tǒng)PNT性能評(píng)估體系研究[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2017，43(11)：74-77，81.
英文引用格式： Shang Xiaohui，Cui Xiaowei，Guo Jing，et al. Research on the PNT performance evaluation indicators framework of BDS for NPA of civil aviation[J].Application of Electronic Technique，2017，43(11)：74-77，81.

6、基于北斗通信的工業(yè)過(guò)程數(shù)據(jù)壓縮方法

摘要： 短報(bào)文通信是我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)特有的一個(gè)功能，可用于公網(wǎng)通信覆蓋盲區(qū)位置的數(shù)據(jù)傳輸。而通信頻度和報(bào)文長(zhǎng)度的限制，降低了北斗短報(bào)文通信的效率，為此，提出了一種用于北斗通信數(shù)據(jù)的壓縮方法。該壓縮方法分兩步，第一步為有損壓縮，以工業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)壓縮技術(shù)中的旋轉(zhuǎn)門(mén)算法為基礎(chǔ)，同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)有損壓縮的精度可調(diào)，用改進(jìn)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器對(duì)旋轉(zhuǎn)門(mén)算法的參數(shù)進(jìn)行在線調(diào)整；第二步為無(wú)損壓縮，提出了前置特殊字節(jié)配合差值傳遞的無(wú)損壓縮策略。實(shí)驗(yàn)表明經(jīng)過(guò)此方法兩步壓縮后，對(duì)工業(yè)過(guò)程數(shù)據(jù)完成了較高的壓縮，同時(shí)，壓縮精度也可在壓縮過(guò)程中準(zhǔn)確調(diào)整。

全文鏈接：

http://theprogrammingfactory.com/article/3000073154

中文引用格式： 陳勇，黃茹楠，劉青，等. 基于北斗通信的工業(yè)過(guò)程數(shù)據(jù)壓縮方法[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2017，43(10)：106-110,115.
英文引用格式： Chen Yong，Huang Ru′nan，Liu Qing，et al. Industrial data compression method based on Beidou′s short-message communication[J].Application of Electronic Technique，2017，43(10)：106-110,115.

7、水下北斗導(dǎo)航星歷及歷書(shū)無(wú)線加注系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要： 為提高北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位模塊的首次快速定位能力，設(shè)計(jì)了水下北斗導(dǎo)航歷書(shū)與星歷無(wú)線加注測(cè)試系統(tǒng)。對(duì)比分析了不同技術(shù)途徑的優(yōu)缺點(diǎn)，給出了系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，對(duì)系統(tǒng)發(fā)射模塊中各電路單元的頻率和電平進(jìn)行了分析和規(guī)劃，系統(tǒng)核心模塊功能采用基于FPGA+ARM的架構(gòu)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)事先人工加注歷書(shū)和星歷，能有效縮短北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位模塊的首次定位時(shí)間。

全文鏈接：

http://theprogrammingfactory.com/article/3000073979

中文引用格式： 傅軍，鐘斌，陳永冰. 水下北斗導(dǎo)航星歷及歷書(shū)無(wú)線加注系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2017，43(11)：54-57.
英文引用格式： Fu Jun，Zhong Bin，Chen Yongbing. Design of underwater Beidou navigation ephemeris and almanac wireless injection and detection system[J].Application of Electronic Technique，2017，43(11)：54-57.

8、北斗格網(wǎng)電離層模型格網(wǎng)點(diǎn)計(jì)算方法研究

摘要： 基于北斗導(dǎo)航系統(tǒng)星基增強(qiáng)系統(tǒng)的格網(wǎng)電離層模型修正算法，討論了由穿透點(diǎn)處的垂直延遲計(jì)算格網(wǎng)點(diǎn)處垂直電離層延遲的計(jì)算方案，并檢驗(yàn)了格網(wǎng)電離層垂直延遲修正誤差GIVE。結(jié)果表明，格網(wǎng)電離層修正算法是一種精度較高的電離層延遲修正法，選取格網(wǎng)點(diǎn)附近參考站的可用數(shù)據(jù)計(jì)算出的格網(wǎng)點(diǎn)垂直延遲值更接近真實(shí)延遲值，進(jìn)而有利于獲得高精度的電離層改正效果，證明了電離層格網(wǎng)點(diǎn)的延遲值是建立格網(wǎng)模型的關(guān)鍵；修正誤差在正常范圍內(nèi)，驗(yàn)證了算法在中國(guó)地區(qū)的可行性,也說(shuō)明了GIVE算法能夠以99.9%的置信度限定格網(wǎng)點(diǎn)電離層延遲改正誤差。

全文鏈接：

http://theprogrammingfactory.com/article/3000066960

中文引用格式： 于耕，曲歌. 北斗格網(wǎng)電離層模型格網(wǎng)點(diǎn)計(jì)算方法研究[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2017，43(6)：15-18.
英文引用格式： Yu Geng，Qu Ge. The research of IGP algorithms for grid ionospheric model correction in BDS[J].Application of Electronic Technique，2017，43(6)：15-18.

9、高精度北斗定位技術(shù)在交管執(zhí)法取證中的應(yīng)用研究

摘要： 車道級(jí)違法行為指移動(dòng)目標(biāo)相對(duì)于地面車道或其他移動(dòng)目標(biāo)而言，相對(duì)位置移動(dòng)在一個(gè)車道級(jí)別內(nèi)的、違反交通法規(guī)的行為。由于數(shù)據(jù)精度等問(wèn)題，該類行為一直是交管執(zhí)法取證中的難點(diǎn)。高精度北斗/GPS定位的實(shí)現(xiàn)依靠廣域?qū)崟r(shí)精密定位技術(shù)，通過(guò)全球/全國(guó)建立的北斗地基增強(qiáng)網(wǎng)系統(tǒng)，將衛(wèi)星定位精度從平均4～20 m左右提升到大眾應(yīng)用亞米級(jí)的水平。從高精度定位技術(shù)入手，設(shè)計(jì)了具有車道級(jí)定位能力的執(zhí)法取證終端，并在無(wú)錫等地開(kāi)展了技術(shù)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)表明，這些技術(shù)可為車輛行為分析、車輛主動(dòng)安全等車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供支撐。

全文鏈接：

http://theprogrammingfactory.com/article/3000063750

中文引用格式： 彭璇，王夢(mèng)媛，曾潔茹，等. 高精度北斗定位技術(shù)在交管執(zhí)法取證中的應(yīng)用研究[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2017，43(4)：21-23，28.
英文引用格式： Peng Xuan，Wang Mengyuan，Zeng Jieru，et al. Application of high precision BDS positioning technology for traffic management law enforcement and evidence collection[J].Application of Electronic Technique，2017，43(4)：21-23，28.

10、基于北斗和ZigBee的農(nóng)田數(shù)據(jù)采集與傳輸

摘要： 以ZigBee無(wú)線網(wǎng)為采集子系統(tǒng)，以北斗短報(bào)文通信為遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一個(gè)基于ZigBee和北斗衛(wèi)星的實(shí)時(shí)農(nóng)田采集與傳輸系統(tǒng)。系統(tǒng)遠(yuǎn)程傳輸數(shù)據(jù)時(shí)使用Burrows-Wheeler Transform（BWT）算法進(jìn)行轉(zhuǎn)換，改進(jìn)型Run-Length Encoding(RLE)算法和靜態(tài)huffman編碼進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，提高通信效率。系統(tǒng)上位機(jī)顯示采用嵌入式Linux界面，簡(jiǎn)潔便攜。

全文鏈接：

http://theprogrammingfactory.com/article/3000005749

中文引用格式：盧興森,陳蘇婷,施佳馳.基于北斗和ZigBee的農(nóng)田數(shù)據(jù)采集與傳輸[J].電子技術(shù)應(yīng)用,2015,41(06):35-37+41.

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