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基于相关系数热力图的水中重金属光谱可分性讨论及遥感反演波段选择策略
1
作者 梁业恒 劳小敏 +6 位作者 邓孺孺 倪桦泓 赵彤彤 黄岸峰 郭志鹏 李玉华 张瑞午 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第11期3057-3065,共9页
城市经济高速发展的同时兼顾保护环境的“绿色经济”已是当今社会的共识。利用卫星、无人机遥感监测新手段,再配合传统方式,可形成立体化的监测体系,使经济和环保间取得更高效的平衡。如何突破那些仍未能被遥感提取的参数的技术瓶颈,是... 城市经济高速发展的同时兼顾保护环境的“绿色经济”已是当今社会的共识。利用卫星、无人机遥感监测新手段,再配合传统方式,可形成立体化的监测体系,使经济和环保间取得更高效的平衡。如何突破那些仍未能被遥感提取的参数的技术瓶颈,是进一步扩大遥感应用的关键。水体重金属遥感作为环境遥感中一个有待解决又颇具应用价值的研究方向,恰恰面临在卫星遥感反演中多参数求解的可分性难题。鉴于此,首先利用光谱仪测量获得硫酸铜、铁氰化钾、亚铁氰化钾、氯化铁在波长范围350~1050 nm的反射光谱,结果发现:硫酸铜在波长441 nm有一反射峰;氯化铁呈“波浪式”缓慢增加至波长906 nm后开始缓慢减少;铁氰化钾在波长767 nm出现反射峰;亚铁氰化钾在波长826 nm出现反射峰,而在波长988 nm有一反射谷。这四种化合物反射率光谱有两处相交位置:硫酸铜和亚铁氰化钾在波长492 nm相交;硫酸铜、氯化铁、铁氰化钾三者相交于576~584 nm(中心波长580 nm)波长范围。以此提出“比值铜指数Ratio Copper Index(RCI)”区分硫酸铜与这三种铁化合物。进一步地,选用了两种遥感模型来剖析光谱可分性的数理意义,并以混合像元信息线性分解模型为例,计算十种重金属化合物(硫酸铜、铁氰化钾、亚铁氰化钾、氯化铁、氧化镉、四氧化三铅、铬酸铅、硫化镉、硫酸铅、硫化铅)的反射率在四种光谱分辨率下的彼此间相关系数,然后生成对应热力图,并讨论其可分性的变化情况,结果发现这十种重金属化合物之间很多有关可分性现象有价值的规律和参考依据。最后给出一种依据相关系数热力图结果动态调整化合物数目和光谱分辨率的遥感反演波段选择策略。深入讨论了不同化合物之间的光谱可分性与遥感模型求解二者之间的数理本质,进一步深化求解遥感模型的算法理论基础,有望推动卫星影像层面的水体重金属遥感反演研究进展。 展开更多
关键词 环境遥感 水体重金属遥感 光谱可分性 相关系数热力图
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面向导航应用的卫星信号兼容性技术探讨
2
作者 李晓伟 杨海涛 +3 位作者 王浩宇 王晋宇 周玺璇 徐一帆 《导航定位学报》 北大核心 2025年第4期12-18,共7页
针对越来越多的组网卫星使用的无线电频率资源紧缺,导致信号频率交叠相互干扰的问题,提出多指标评估卫星导航信号兼容性的分析模型:利用谱分离系数(SSC)、码跟踪谱灵敏度系数(CT_SSC)和等效载噪比(ECR)作为卫星信号兼容性评价指标综合... 针对越来越多的组网卫星使用的无线电频率资源紧缺,导致信号频率交叠相互干扰的问题,提出多指标评估卫星导航信号兼容性的分析模型:利用谱分离系数(SSC)、码跟踪谱灵敏度系数(CT_SSC)和等效载噪比(ECR)作为卫星信号兼容性评价指标综合评估全球定位系统(GPS)和伽利略系统(Galileo)在L1频段上信号的兼容性。实验结果表明,GPS与Galileo系统的L1频段上导航信号的兼容性问题来自于信号调制方式、信号功率、噪声功率、接收机参数方面,信号功率谱重叠区域越大,信号功率与噪声功率比越小,信号前端带宽越大造成的干扰也就越严重;此分析模型可更准确全面地评估卫星系统信号兼容性。 展开更多
关键词 全球卫星导航系统(GNSS) 兼容性 等效载噪比 谱分离系数 码跟踪谱分离系数
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北斗卫星导航系统和GPS兼容性评估(英文) 被引量：8
3
作者 刘莉 战兴群 +1 位作者 刘卫 牛满仓 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第S1期11-18,共8页
北斗卫星导航系统的信号体制与GPS近似且占用相同的频段,不可避免地带来兼容性问题。从理论上分析兼容性评估的重要参数:频谱分离系数、码跟踪谱灵敏度和等效载噪比衰减,阐述伪随机码码长、导航数据速率和码片速率对兼容性计算的影响,... 北斗卫星导航系统的信号体制与GPS近似且占用相同的频段,不可避免地带来兼容性问题。从理论上分析兼容性评估的重要参数:频谱分离系数、码跟踪谱灵敏度和等效载噪比衰减,阐述伪随机码码长、导航数据速率和码片速率对兼容性计算的影响,在综合考虑信号兼容评估的运算速度和准确性的基础上,提出改进的GNSS兼容性评估模型。以此兼容性评估模型对北斗卫星导航系统和GPS所有频段进行仿真,仿真分析中考虑北斗卫星导航系统和GPS的具体频率分配、信号体制、发射功率、发射带宽、卫星天线增益、仰角、多普勒偏移、信号在空间传播的衰耗以及接收机参数。通过仿真可以看出,当北斗卫星导航系统满星座运行时,GPS对北斗系统的干扰将大于北斗系统对GPS的干扰。 展开更多
关键词 兼容性 频谱分离系数 等效载噪比衰减 北斗卫星导航系统 GPS
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Compass系统与GPS系统L1频段信号干扰仿真分析 被引量：4
4
作者 庄新彦 赵晓东 +2 位作者 谭述森 赵文军 郭莉莉 《测绘科学技术学报》 北大核心 2009年第3期216-219,共4页
全球导航卫星系统间的频率兼容性研究已经成为一个热点问题。首先介绍了国际电联建议的卫星导航系统间干扰分析方法;然后根据该方法对Compass系统和GPS系统在L1频段的信号进行了干扰仿真分析,并比较了系统间互干扰和系统自干扰的影响。... 全球导航卫星系统间的频率兼容性研究已经成为一个热点问题。首先介绍了国际电联建议的卫星导航系统间干扰分析方法;然后根据该方法对Compass系统和GPS系统在L1频段的信号进行了干扰仿真分析,并比较了系统间互干扰和系统自干扰的影响。仿真计算结果表明,除了互用信号L1C和B1C外,其余信号间的自干扰在总干扰中占主导,互干扰的影响相对较小。 展开更多
关键词 Compass系统 GPS系统 全球导航卫星系统 频谱分离系数 自干扰 互干扰
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卫星导航信号MSK-DBOC调制方式研究 被引量：1
5
作者 李锐 曾大治 龙腾 《信号处理》 CSCD 北大核心 2012年第12期1656-1662,共7页
针对卫星导航新频段的信号体制设计问题,基于最小频移键控(MSK)调制,提出了一种新的调制方式——最小频移键控-双二进制偏移载波(MSK-DBOC)调制,建立了MSK-DBOC调制的数学模型,推导了MSK-DBOC调制信号的功率谱密度和自相关函数的理论表... 针对卫星导航新频段的信号体制设计问题,基于最小频移键控(MSK)调制,提出了一种新的调制方式——最小频移键控-双二进制偏移载波(MSK-DBOC)调制,建立了MSK-DBOC调制的数学模型,推导了MSK-DBOC调制信号的功率谱密度和自相关函数的理论表达式,研究了MSK-DBOC调制和MSK-BOC调制的关系,并分析比较了MSK-DBOC调制信号与相应的MSK-BOC调制信号的跟踪精度、抗干扰能力、兼容性等方面的性能。研究结果表明,MSK-DBOC调制信号虽然带外损耗较大,但在跟踪精度、抗干扰和兼容性方面具备一定的优势,是一种可行的替代MSK-BOC调制或BOC调制的卫星导航信号调制方案。 展开更多
关键词 卫星导航 最小频移键控调制 双二进制偏移载波调制 Gabor带宽 抗干扰品质因数 频谱分离系数
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Cn频段卫星导航信号与微波着陆系统电磁兼容性仿真分析 被引量：1
6
作者 刘瑞华 李银 邹玲 《信号处理》 CSCD 北大核心 2022年第2期384-394,共11页
为了实现Cn频段卫星导航的标准化应用,完成了Cn频段卫星导航信号与微波着陆系统(Microwave Landing System,MLS)信号的电磁兼容性评估。文章考察了单个可视Cn频段卫星导航空间站下行链路对MLS业务的射频干扰,计算了相应功率通量密度(Pow... 为了实现Cn频段卫星导航的标准化应用,完成了Cn频段卫星导航信号与微波着陆系统(Microwave Landing System,MLS)信号的电磁兼容性评估。文章考察了单个可视Cn频段卫星导航空间站下行链路对MLS业务的射频干扰,计算了相应功率通量密度(Power Flux Density,PFD)值;基于谱分离系数和等效载噪比方法,仿真分析了微波着陆系统DPSK数据字信号以及扫描信号对Cn频段卫星导航信号的干扰结果,结合空间信号传播模型,给出了避免有害干扰的所需分离距离,对指导Cn频段卫星导航信号设计及地面站选址具有一定意义。 展开更多
关键词 Cn频段卫星导航 微波着陆系统 电磁兼容 功率通量密度 谱分离系数 等效载噪比
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北斗B2频段和GPS L5频段频率兼容性评估
7
作者 赵晓东 庄新彦 +2 位作者 刘志俭 刘美红 战兴群 《测绘科学与工程》 2014年第1期69-73,共5页
随着全球卫星导航系统的快速发展，无论对于系统供应商还是用户，兼容均成为一个关键的问题。在无线电频率有限的带宽内，进行兼容评估时将考虑多普勒频移和接收机采样带限量化（BSQ）损耗。本文采用基于频谱分离系数（SSC）的有效载噪... 随着全球卫星导航系统的快速发展，无论对于系统供应商还是用户，兼容均成为一个关键的问题。在无线电频率有限的带宽内，进行兼容评估时将考虑多普勒频移和接收机采样带限量化（BSQ）损耗。本文采用基于频谱分离系数（SSC）的有效载噪比衰减作为兼容评估方法，分析了北斗B2频段的B2I、B2Q信号与GPS L5频段的L5信号的干扰情况。仿真结果表明，GPS L5信号对北斗B2I和B2Q信号干扰，大于北斗B2I和B2Q信号对GPS L5信号的干扰。 展开更多
关键词 全球卫星导航系统 兼容评估 SSC 无线电频率
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Compass系统导航信号的兼容性研究 被引量：6
8
作者 冉一航 胡修林 +2 位作者 刘禹圻 柯颋 唐祖平 《中国科学：物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2010年第5期676-684,共9页
我们研究了Compass,GPS和Galileo系统的兼容情况,分析了Compass系统各频段信号的功率谱密度以及与GPS和Galileo信号的重叠情况,然后在考虑星座和多普勒影响的前提下,以谱分离系数和等效载噪比衰减作为系统兼容性的评估标准,仿真并分析了... 我们研究了Compass,GPS和Galileo系统的兼容情况,分析了Compass系统各频段信号的功率谱密度以及与GPS和Galileo信号的重叠情况,然后在考虑星座和多普勒影响的前提下,以谱分离系数和等效载噪比衰减作为系统兼容性的评估标准,仿真并分析了Compass,GPS和Galileo系统的相互干扰程度.基于分析结果从信号兼容性、互操作性和信号性能等方面出发,对Compass信号体制的设计提出了建议. 展开更多
关键词 卫星导航系统 Compass系统 兼容性 谱分离 载噪比衰减
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