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【論文集錦】加油，北斗！——《電子技術應用》優秀論文集錦

《電子技術應用》

摘要： 小編整理了《電子技術應用》近年刊登的關于北斗的最新研究成果及其應用實例，如北斗在個人位置服務、氣象、交通管理、海運和水運、農業等領域的應用，以餮讀者，為正在走向世界的北斗加油！為努力做大做強的北斗產業吶喊！

關鍵詞： 北斗全球衛星導航系統 ZigBee 北斗SOC芯片

Abstract：

Key words :

2018年10月15日12時23分，我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭(及遠征一號上面級)，以“一箭雙星”方式成功發射第39、40顆北斗導航衛星。這兩顆衛星屬于中圓地球軌道衛星，是我國北斗三號系統第15、16顆組網衛星。
據悉，北斗作為我國自主建設、獨立運行的衛星導航系統，將在2020年建成采用無源與有源導航方式相結合的全球衛星導航系統。其服務范圍為全球；定位精度為2.5至5米；測速精度為0.2米/秒；授時精度為20納秒；每次短信字數也增加了。它將為民用用戶免費提供約10米精度的定位服務、0.2米/秒的測速服務，并且將為付費用戶提供更高精度等級的服務。隨著北斗地基增強系統提供初始服務，它還可提供米級、亞米級、分米級，甚至厘米級的服務，屆時，北斗的定位精度將與美國GPS相媲美。

（圖片來源：網絡）

    從1994年北斗工程正式立項，就提出了三步走的戰略目標：第一步，2003年建成北斗一號衛星導航試驗系統，使中國成為世界上第三個擁有自主衛星導航系統的國家；第二步，建設北斗二號衛星導航系統，2012年左右形成覆蓋亞太大部分地區的服務能力；第三步，2020年左右，北斗衛星導航系統形成全球覆蓋能力。
    如今，北斗正在涉及國防安全、國計民生的眾多領域發揮著戰略作用，成為國民經濟的重要基礎設施，深刻踐行了“軍民融合”國家戰略。
    按照計劃，北斗衛星導航系統將于2018年底服務“一帶一路”沿線國家。北斗已走出國門，正加速融入世界！
    小編整理了《電子技術應用》近年刊登的關于北斗的最新研究成果及其應用實例，如北斗在個人位置服務、氣象、交通管理、海運和水運、農業等領域的應用，以餮讀者，為正在走向世界的北斗加油！為努力做大做強的北斗產業吶喊！

1、北斗B1 MEO/IGSO衛星信號的差分捕獲算法

摘要： 針對北斗B1頻段MEO/IGSO衛星上NH碼調制導致捕獲難度增大的問題，對GPS所用的差分捕獲算法進行改進，得出了一種適合北斗B1 MEO/IGSO衛星的捕獲算法。通過本地生成經NH調制的C/A碼作為新的偽隨機碼，加長相干積分時間，以差分累加的方式對相干積分結果進行運算，并按照累加結果最大準則判斷差分項的符號，找出最佳搭配組合。仿真結果表明，改進算法能提高2 dB～3 dB的增益。

全文鏈接：

http://www.viuna.cn/article/3000084240

中文引用格式： 邢永強，黃海生，曹新亮. 北斗B1 MEO/IGSO衛星信號的差分捕獲算法[J].電子技術應用，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接收機的反射信號捕獲算法

摘要： 針對北斗反射信號捕獲難度大問題，提出一種適用于北斗GNSS-R接收機中反射信號的捕獲算法。該算法利用直射信號中的導航數據剝離掉反射信號中的導航數據，并通過周期累加運算和FFT相關，改進了傳統的反射信號捕獲算法。算法可以降低長時間相干積分的運算量，提高算法捕獲速率。對新算法進行了MATLAB仿真，并與傳統的捕獲算法(相干非相干算法、差分相干算法)做了比較，仿真結果表明，該算法在捕獲性能上明顯優于傳統的相干非相干與差分相干捕獲算法。

全文鏈接：

http://www.viuna.cn/article/3000089025

中文引用格式： 楊銳，黃海生，李鑫，等. 適用于北斗GNSS-R接收機的反射信號捕獲算法[J].電子技術應用，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機系統設計

摘要： 針對飛行器記錄器的回收問題，設計了一種小型化的新型信標機。該信標機由GPS模塊、主控單元、北斗模塊和電源模塊組成。工作時通過GPS進行快速定位，定位信息經主控單元精簡后通過北斗發送至接收設備，能夠迅速鎖定目標物具體位置，極大提高回收效率。同時該信標機還具有定位精確、可靠性高、小巧便攜和低功耗的特點。

全文鏈接：

http://www.viuna.cn/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機系統設計[J].電子技術應用，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的北斗接收機載波跟蹤環路設計

摘要： 為了實現北斗衛星導航接收機高實時性、小型化及低功耗，提出了一種基于SoC FPGA的載波跟蹤環路的設計方案。通過對FLL（鎖頻環）和PLL（鎖相環）的分析，并利用SOPC技術，實現了基于SoC FPGA的載波跟蹤環路，可完全在FPGA內部完成載波的剝離。測試結果表明，該方案能實現載波信號的快速精確跟蹤，具有良好的實時性和應用價值。

全文鏈接：

http://www.viuna.cn/article/3000084546

中文引用格式： 韋照川，潘軍道，吳國增. 基于SoC FPGA的北斗接收機載波跟蹤環路設計[J].電子技術應用，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PNT性能評估體系研究

摘要： 依據當前“5GEO+6IGSO+3MEO”星座配置下的北斗衛星導航系統（BDS），結合民航非精密進近（NPA）的應用需求，提出適合BDS定位、導航和授時（PNT）服務層的性能評估指標體系及關系模型，給出BDS關鍵PNT性能指標的評估方法。通過首都國際機場BDS實測數據的整理分析，對精度、完好性、連續性以及可用性等PNT性能指標進行了定量評估。

全文鏈接：

http://www.viuna.cn/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PNT性能評估體系研究[J].電子技術應用，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過程數據壓縮方法

摘要： 短報文通信是我國北斗衛星導航系統特有的一個功能，可用于公網通信覆蓋盲區位置的數據傳輸。而通信頻度和報文長度的限制，降低了北斗短報文通信的效率，為此，提出了一種用于北斗通信數據的壓縮方法。該壓縮方法分兩步，第一步為有損壓縮，以工業數據庫壓縮技術中的旋轉門算法為基礎，同時為了實現有損壓縮的精度可調，用改進的BP神經網絡PID控制器對旋轉門算法的參數進行在線調整；第二步為無損壓縮，提出了前置特殊字節配合差值傳遞的無損壓縮策略。實驗表明經過此方法兩步壓縮后，對工業過程數據完成了較高的壓縮，同時，壓縮精度也可在壓縮過程中準確調整。

全文鏈接：

http://www.viuna.cn/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過程數據壓縮方法[J].電子技術應用，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、水下北斗導航星歷及歷書無線加注系統設計

摘要： 為提高北斗衛星導航定位模塊的首次快速定位能力，設計了水下北斗導航歷書與星歷無線加注測試系統。對比分析了不同技術途徑的優缺點，給出了系統硬件結構設計方案，對系統發射模塊中各電路單元的頻率和電平進行了分析和規劃，系統核心模塊功能采用基于FPGA+ARM的架構實現。通過事先人工加注歷書和星歷，能有效縮短北斗衛星導航定位模塊的首次定位時間。

全文鏈接：

http://www.viuna.cn/article/3000073979

中文引用格式： 傅軍，鐘斌，陳永冰. 水下北斗導航星歷及歷書無線加注系統設計[J].電子技術應用，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、北斗格網電離層模型格網點計算方法研究

摘要： 基于北斗導航系統星基增強系統的格網電離層模型修正算法，討論了由穿透點處的垂直延遲計算格網點處垂直電離層延遲的計算方案，并檢驗了格網電離層垂直延遲修正誤差GIVE。結果表明，格網電離層修正算法是一種精度較高的電離層延遲修正法，選取格網點附近參考站的可用數據計算出的格網點垂直延遲值更接近真實延遲值，進而有利于獲得高精度的電離層改正效果，證明了電離層格網點的延遲值是建立格網模型的關鍵；修正誤差在正常范圍內，驗證了算法在中國地區的可行性,也說明了GIVE算法能夠以99.9%的置信度限定格網點電離層延遲改正誤差。

全文鏈接：

http://www.viuna.cn/article/3000066960

中文引用格式： 于耕，曲歌. 北斗格網電離層模型格網點計算方法研究[J].電子技術應用，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在交管執法取證中的應用研究

摘要： 車道級違法行為指移動目標相對于地面車道或其他移動目標而言，相對位置移動在一個車道級別內的、違反交通法規的行為。由于數據精度等問題，該類行為一直是交管執法取證中的難點。高精度北斗/GPS定位的實現依靠廣域實時精密定位技術，通過全球/全國建立的北斗地基增強網系統，將衛星定位精度從平均4～20 m左右提升到大眾應用亞米級的水平。從高精度定位技術入手，設計了具有車道級定位能力的執法取證終端，并在無錫等地開展了技術驗證。實驗表明，這些技術可為車輛行為分析、車輛主動安全等車聯網系統提供支撐。

全文鏈接：

http://www.viuna.cn/article/3000063750

中文引用格式： 彭璇，王夢媛，曾潔茹，等. 高精度北斗定位技術在交管執法取證中的應用研究[J].電子技術應用，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的農田數據采集與傳輸

摘要： 以ZigBee無線網為采集子系統，以北斗短報文通信為遠程數據傳輸子系統設計了一個基于ZigBee和北斗衛星的實時農田采集與傳輸系統。系統遠程傳輸數據時使用Burrows-Wheeler Transform（BWT）算法進行轉換，改進型Run-Length Encoding(RLE)算法和靜態huffman編碼進行數據壓縮，提高通信效率。系統上位機顯示采用嵌入式Linux界面，簡潔便攜。

全文鏈接：

http://www.viuna.cn/article/3000005749

中文引用格式：盧興森,陳蘇婷,施佳馳.基于北斗和ZigBee的農田數據采集與傳輸[J].電子技術應用,2015,41(06):35-37+41.

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