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高动态下GPS信号的捕获和跟踪技术研究

高动态下GPS信号的捕获和跟踪技术研究
高动态下GPS信号的捕获和跟踪技术研究

GPS信号捕获与跟踪策略确定及实现

收稿日期: 1997211226第一作者 女 29岁 博士生 100083 北京 1)国家重点科技攻关(9621302205202)资助项目 GPS 信号捕获与跟踪策略确定及实现 1) 孙 礼 王银锋 何 川 张其善 (北京航空航天大学电子工程系) 摘 要 为了检测GPS(Global Positioning System)信号,设计了码环及载波环捕获与跟踪数字系统.序贯搜索与窄间隔超前2滞后型数字延迟锁相环的采用,保证了码相位的可靠捕获与精确跟踪,四相鉴频器、叉积自动频率跟踪算法及科思塔环载波相位跟踪算法的结合,既保证了载波频率(多普勒频移)的捕获速度,又使环路能有效地跟踪频率/相位变化,获得较好的动态性能与噪声性能.控制算法及参数确定的软化实现使系统具有较好的灵活性.基于扩频相关器与数字信号处理器的数字系统验证了上述方案的正确性及有效性. 关键词 接收机;捕获;跟踪;全球定位系统分类号 TN 12;TN 915 GPS 信号捕获与跟踪控制策略的确定与实现是GPS 接收机研制的核心.由于GPS 导航数据经过了直接序列扩频调制及载波调制,信号发射功率小,故必须首先对信号进行码相关解扩.由于接收机载体的动态性,多普勒频移不定,因此码捕获须在整个码相位及频域上以固定间隔进行二维搜索.信号解扩发生后,即采用/虚拟暂态0窄间隔超前2滞后型数字延迟锁相环对码相位进行精确跟踪.载波频率(多普勒频移)的粗略估计包含在GPS 码同步过程中,四相鉴频器进一步将多普勒频移牵引到载波跟踪的线性范围.载波跟踪主要采用科斯塔环相位跟踪与叉积自动频率相结合 的跟踪算法,二者随载体动态以软件方式进行切换,以保证载波跟踪环的噪声性能与动态性能.最后利用科斯塔环软件算法解调出导航电文. 1 GPS 信号捕获与跟踪数字系统 接收机中信号捕获与跟踪数字系统软硬件接口如图1所示.硬件主要包括解扩相关器,完成本地载波和C/A 码的产生与混频、信号处理等功能;软件由码环算法、载波环算法及数据解调算法等组成,完成捕获与跟踪闭合控制及数据解调等功能. 基于TM C/图1GPS 接收机中信号捕获与跟踪数字系统软硬件接口 载波辅助 S 320C31 的软件算法 解调数据 载波环算法 码环算法 GPS 扩频相关器 正交 同相 输入信号 A 码发生器 积分清除器 积分清除器 码数控振荡器 载波数控振荡器 积分清除器 积分清除器 1999年4月第25卷第2期北京航空航天大学学报 Jour nal of Beijing University of Aeronaut ics and Astronaut ics April 1999Vol.25 No 12

北斗卫星导航信号串行捕获算法MATLAB仿真报告材料(附MATLAB程序)

北斗卫星导航信号串行捕获算法MATLAB仿真报告 一、原理 卫星导航信号的串行捕获算法如图1所示。 图1 卫星导航信号的串行捕获算法 接收机始终在本地不停地产生对应某特定卫星的本地伪码,并且接收机知道产生的伪码的相位,这个伪码按一定速率抽样后与接收的GPS中频信号相乘,然后再与同样知晓频率的本地产生的载波相乘。GPS中频信号由接收机的射频前端将接收到的高频信号下边频得到。实际产生对应相位相互正交的两个本地载波,分别称为同相载波和正交载波,信号与本地载波相乘后的信号分别成为,产生同相I支路信号和正交的Q 支路信号。 两支路信号分别经过一个码周期时间的积分后,平方相加。分成两路是因为C/A码调制和P码支路正交的支路上,假设是I支路。当然由于信号传输过程中引入了相位差,解调时的I支路不一定是调制时的I支路,Q支路也一样,二者不一定一一对应,因此为了确定是否检测到接收信号,需要同时对两支路信号进行研究。相关后的积分是为了获取所有相关数据长度的值的相加结果,平方则是为了获得信号的功率。最后将两个支路的功率相加,只有当本地伪码和本地载波的频率相位都与中频信号相同时,最后得到的功率才很大,否则结果近似为零。

根据这个结论考虑到噪声的干扰,在实际设计时应该设定一个判定门限,当两路信号功率和大于设定的门限时则判定为捕获成功,转入跟踪过程,否则继续扫描其它的频率或相位。 二、MATLAB仿真过程及结果 仿真条件设置:抽样频率16MHz,中频5MHz,采样时间1ms, 频率搜索步进1khz,相位搜索步进1chip,信号功率-200dBW,载 噪比55dB (1)中频信号产生 卫星导航信号采用数字nco的方式产生,如图2所示。 载波nco控制字为:carrier_nco_word=round(f_carrier*2^N/fs); 伪码nco控制字为:code_nco_word=round(f_code*2^N/fs); 图 2 其中载波rom存储的是正弦信号的2^12个采样点,伪码rom存储长度为2046的卫星伪码。这样伪码采用2psk的方式调制到射频,加性噪声很小是理想接收中频信号如图3所示。

物流信息技术重点

单项选择20,判断20,(课后习题)名词解释4*5,简答2*8,案例分析1*24(3小题) 信息技术分类 1传感技术 传感技术是信息的采集技术,对应于人的感觉器官,作用是扩展人类获取信息的感觉器官功能。传感技术包括遥感、遥测及各种高性能的传感器,如卫星遥感技术、红外遥感技术、热敏、光敏传感器及各种智能传感系统等。传感技术的应用极大地增强了人类收集信息的能力。 2通信技术 通信技术是信息的传递技术,对应于人的神经系统,主要功能是实现信息的迅速、准确、安全的传递。通信技术的出现,使人类社会信息传播发生深刻的变化。 3计算机技术 计算机技术是信息的处理和存储技术,对应于人的思维器官。计算机运行速度非常快,能自动处理大量的信息,并具有很高的精确度。计算机信息处理技术主要包括对信息的编码、压缩、加密和再生等技术,计算机存储技术主要包括内存储技术和外存储技术。 4控制技术 控制技术是信息的使用技术,对应于人的效应器官。控制技术是信息过程的最后环节,包括调控技术、显示技术等。 物流信息技术包括哪几方面的内容 基础技术:计算机技术、数据库技术、网络技术 信息采集技术:条形码技术、射频识别技术 信息交换技术:信息交换技术即电子数据交换技术,又称 EDI 技术,是指通过电子方式,采用标准化的格式,利用计算机网络进行结构化数据的传输和交换地理分析与动态跟踪技术:地理分析与动态跟踪技术主要包括地理信息系统和全球卫星定位系统。 物流信息系统概念 在物流领域范畴内建立的信息收集、整理、加工、储存与服务工作的系统,称为物流信息系统。 条码概念 条码是一种信息代码,由一组宽度不同、反射率不同的条和空按规定的编码规则组合起来,用以表示一定的字符、数字及符号组成的信息,它是一种用光电扫描阅读设备识读并使数据输入计算机的特殊代码。 一维条码和二维条码的区别 一维条码只在一个方向(一般是水平方向)表达信息,而在垂直方向不表达任何信息,其一定的高度通常是为了便于阅读器的对准。 一维条码由宽度不同、反射率不同的“条”和“空”,按照一定的编码规则(码制)编制而成。 世界上约有225种以上的一维条码,每种一维条码都有自己的一套编码规格,一般较流行的一维条码有39码、EAN码、UPC码、128码,以及专门用于书刊管理的ISBN、ISSN等。 在水平和垂直方向的二维空间存储信息的条码,称为二维条码。

北斗卫星导航信号串行捕获算法MATLAB仿真报告(附MATLAB程序)

北斗卫星导航信号串行捕获算法MATLAB仿真报告(附MATLAB 程序)

北斗卫星导航信号串行捕获算法MATLAB仿真报告 一、原理 卫星导航信号的串行捕获算法如图1所示。 × × ∑∫( )2 本地PRN发生器 ∫( )2 本地载波发 生器 GPS中频信号 × 判决检 波 器 ≥VT? Yes 转跟 踪 NO 继续搜索 图1 卫星导航信号的串行捕获算法 接收机始终在本地不停地产生对应某特定卫星的本地伪码,并且接收机知道产生的伪码的相位,这个伪码按一定速率抽样后与接收的GPS中频信号相乘,然后再与同样知晓频率的本地产生的载波相乘。GPS中频信号由接收机的射频前端将接收到的高频信号下边频得到。实际产生对应相位相互正交的两个本地载波,分别称为同相载波和正交载波,信号与本地载波相乘后的信号分别成为,产生同相I支路信号和正交的Q 支路信号。 两支路信号分别经过一个码周期时间的积分后,平方相加。分成两路是因为C/A码调制和P码支路正交的支路上,假设是I支路。当然由于信号传输过程中引入了相位差,解调时的I支路不一定是调制时的I支路,Q支路也一样,二者不一定一一对应,因此为了确定是否检测到接收信号,需要同时对两支路信号进行研究。相关后的积分是为了获取所有相关数据长度的值的相加结果,平方则是为了获得信号的功率。最后将两个支路的功率相加,只有当本地伪码和本地载波的频率相位都与中频信号相同时,最后得到的功率才很大,否则结果近似为零。根据这个结论考虑到噪声的干扰,在实际设计时应该设定一个判定门限,当两路信号功率和大于设定的门限时则判定为捕获成功,转入跟踪过程,

否则继续扫描其它的频率或相位。 二、 MATLAB 仿真过程及结果 仿真条件设置:抽样频率16MHz ,中频5MHz ,采样时间1ms ,频率搜索步进1khz ,相位搜索步进1chip ,信号功率-200dBW ,载噪比55dB (1) 中频信号产生 卫星导航信号采用数字nco 的方式产生,如图2所示。 载波nco 控制字为:carrier_nco_word=round(f_carrier*2^N/fs); 伪码nco 控制字为:code_nco_word=round(f_code*2^N/fs); 32位Adder 12位载波rom 模2046计数器 伪码rom 32位Adder Divide by 2^20 溢出时输出 脉冲 carrier_nco_word code_nco_word fsample × × + 幅度 加性噪声 图 2 其中载波rom 存储的是正弦信号的2^12个采样点,伪码rom 存储长度为2046的卫星伪码。这样伪码采用2psk 的方式调制到射频,加性噪声很小是理想接收中频信号如图3所示。

物流信息技术应用现状及趋势

物流信息技术应用现状及趋势 “物流IT而改变”—用在现代物流发展特征上可谓十分贴切。在信息化快速发展的今天,信息已成为现代物流的灵魂。尤其是互联网络技术的推动,更使物流信息化及其相关的物流信息技术受到空前的重视 物流信息技术是现代信息技术在物流各个作业环节中的综合应用,是现代物流区别传统物流的根本标志,也是物流技术中发展最快的领域,尤其是计算机网络技术的广泛应用使物流信息技术达到了较高的应用水平。 一、物流信息技术构成 从构成要素上看,物流信息技术作为现代信息技术的重要组成部分,本质上都属于信息技术范畴,只是因为信息技术应用于物流领域而使其在表现形式和具体容上存在一些特性,但其基本要素仍然同现代信息技术一样,可以分为4个层次: 1.物流信息基础技术,即有关元件、器件的制造技术,它是整个信息技术的基础。例如微电子技术、光子技术、光电子技术、分子电子技术等。 2.物流信息系统技术,即有关物流信息的获取、传输、处理、控制的设备和系统的技术,它是建立在信息基础技术之上的,是整个信息技术的核心。其内容主要包括物流信息获取技术、物流信息传输技术、物流信息处理技术及物流信息控制技术。 3.物流信息应用技术,即基于管理信息系统(MIS)技术、优化技术和计算机集成制造系统(CIMS)技术而设计出的各种物流自动化设备和物流信息管理系统,例如自动化分拣与传输设备、自动导引车(AGV )、集装箱自动装卸设备、仓储管理系统(WMS)、运输管理系统(TMS)、配送优化系统、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)等等。 4.物流信息安全技术,即确保物流信息安全的技术,主要包括密码技术、防火墙技术、病毒防治技术、身份鉴别技术、访问控制技术、备份与恢复技术和数据库安全技术等。 二、物流信息技术在国内应用现状 在国内,各种物流信息应用技术已经广泛应用于物流活动的各个环节,对企业的物流活动产生了深远的影响。 1. 物流自动化设备技术的应用 物流自动化设备技术的集成和应用的热门环节是配送中心,其特点是每天要拣选的物品品种多,批次多、数量大。因此在国内超市、医药、邮包等行业的配送中心部分地引进了物流自动化拣选设备。一种是拣选设备的自动化应用,如北京市医药总公司配送中心,其拣选货架(盘)上配有可视的分拣提示设备,这种分拣货架与物流管理信息系统相连,动态地提示被拣选的物品和数量,指导着工作人员的拣选操作,提高了货物拣选的准确性和速度。另一种是一种物品拣选后的自动分拣设备。用条码或电子标签附在被识别的物体上(一般为组包后的运输单元),由传送带送入分拣口,然后由装有识读设备的分拣机分拣物品,使物品进入各自的组货通道,完成物品的自动分拣。分拣设备在国内大型配送中心有所使用。但这类设备及相应的配套软件上是由国外进口,也有进口国外机械设备,国内配置软件。立体仓库和与之配合的巷道堆垛机在国内发展迅速,在机械制造、汽车、纺织、铁路、卷烟等行业都有应用。例如昆船集团生产的巷道堆垛机在红河卷烟厂等多家企业应用了多年。 近年来,国产堆垛机在其行走速度、噪音、定位精度等技术指标上有了很大的改进,运行也比较稳定。但是与国外著名厂家相比,在堆垛机的一些精细指标如最低货位极限高度、高速(80米/秒以上)运行时的噪音,电机减速性能等等方面还存在不小差距。 2. 物流设备跟踪和控制技术的应用 目前,物流设备跟踪主要是指对物流的运输载体及物流活动中涉及到的物品所在地进行跟踪。物流设备跟踪的手段有多种,可以用传统的通信手段如电话等进行被动跟踪,可以用RFID手段进行阶段性的跟踪,但目前国内用的最多的还是利用GPS技术跟踪。GPS技术跟

物流信息技术课程总结

物流信息技术课程总结 Document number:PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998

物流信息技术课程总结 一、物流信息技术 物流信息技术是的重要标志,也是中发展最快的领域,从数据采集的系统,到中的微机、互联网,各种终端设备等硬件以及计算机软件都在日新月异地发展。同时,随着物流信息技术的不断发展,产生了一系列新的物流理念和新的物流经营方式,推进了物流的变革。在方面,物流信息技术的发展也改变了企业应用供应链管理获得竞争优势的方式,成功的企业通过应用信息技术来支持它的经营战略并选择它的经营业务。通过利用信息技术来提高供应链活动的效率性,增强整个供应链的经营决策能力。 (一)物流信息技术的组成 1、条码技术 条码技术是在计算机的应用实践中产生和发展起来的一种。为我们提供了一种对物流中的货物进行标识和描述的方法。 条码是实现POS系统、EDI、电子商务、供应链管理的技术基础,是现代化、提高企业管理水平和竞争能力的重要技术手段。 2、EDI技术 EDI是指通过电子方式,采用标准化物流系统规划与设计的格式,利用计算机网络进行结构化数据的传输和交换。构成的三个要素是EDI软硬件、以及数据标准化。 3、射频技术

射频识别技术是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象来获取相关数据。识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。短距离射频产品不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境,可以替代条码,例如用在工厂的流水线上跟踪物体。长距射频产品多用于交通上,识别距离可达几十米,如自动收费或识别车辆身份等。 4、GIS技术 GIS()是多种学科交叉的产物,它以为基础,采用地理模型分析方法,适时地提供多种空间的和动态的地理信息,是一种为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。 5、GPS技术 全球定位系统(GPS)具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与。GPS在物流领域可以应用于汽车自定位、跟踪调度,用于铁路运输管理,用于。 6、管理软件 物流管理软件包括(TMS)、(WMS)、 (二)物流信息技术在各方面的应用 1、物流自动化设备技术的应用 设备技术的集成和应用的热门环节是,其特点是每天需要拣选的物品品种多,批次多、数量大。因此在国内超市、医药、邮包等行业的配送中心部分地引进了物流自动化拣选设备。一种是拣选设备的自动化应用,另一种是一种物品拣选后的自动分拣设备。

GPS信号捕获原理

二、GPS 信号的捕获 2.1 GPS 信号模型 GPS 的射频信号L1频段是1575.42MHz, 对其进行下变频到中频后,以s f 为采样率得到的采样信号可以表示如下: ()()()()(){} ()2,0,01,,,,cos 2sat N k sat sat k sat dsat sat k sat dsat nk sat IF dsat k sat k k sat r t A d t f C t f f f t t n t ττθθππα== +++++∑ 其粗略的中频信号模型可以如下表示: ()()()[] t T t C T t D P S dopp IF d d r ??+--=cos 2 2.2 GPS 信号的捕获 2.2.1信号捕获原理 信号捕获的目的是使本地产生的复制C/A 码与接收到的调制在载波上的C/A 码同步,以实现相关解扩与码相位精确跟踪。GPS 天线所接收到的 GPS 信号淹没在热噪声中,不易于捕获和跟踪。GPS 信号的捕获利用 C/A 码的强自相关特性,在对应不同码相位偏移、不同多普勒偏移的相关值中找出相关峰值,从而确定卫星信号的存在及其码相位偏移和载波频率(包括载波多普勒频移)的信息。当接收机产生的码相位和载波频率必须与接收到的码相位和载波频率相匹配,使得相关值高于信号检测阈值,完成伪码捕获和载波频率捕获,进而对信号进行跟踪。 根据导航卫星信号的特点,其信号的捕获常采用二维的搜索方

式。在二维搜索法中,信号的捕获基于时域(伪码相位)和频域(多普勒频移)的二维空间进行(见图1)。 图1 GPS信号捕获中的二维搜索 2.2.2信号搜索方法 2.2.2.1步进相关法 本地码生成器以C/A码标称频率(6 Hz)产生C/A码与接收 1.02310 到的采样信号相关累加,一个积分周期(通常1个码周期)后,相关峰与检测门限比较,如果相关峰大于门限,则认为捕获成功,得到对应的码相位估计;如果相关峰小于门限,码发生器自动将本地码码相位向前或向后跳动1/2或1/4个码片,然后继续相关累加检测,最多在2L或4L个伪码周期后找到与本地伪码同步的输入伪码的相位状态(L即为一个码周期内码片的数目),以实现伪码的捕获。下面对步进相关法进行简单介绍,其原理图见图2。

阵列信号处理中DOA算法分类总结(大全)

阵列信号处理中的DOA(窄带) 空域滤波 波束形成:主要研究信号发射/接收过程中的信号增强。 空间谱估计 空域参数估计:从而对目标进行定位/给空域滤波提供空域参数。 测向波达方向估计(DOA) 空间谱:输出功率P关于波达角θ的函数,P(θ). 延迟——相加法/经典波束形成器注,延迟相加法和CBF法本质相同,仅仅是CBF法的最优权向量是归一化了的。

1、传统法常规波束形成CBF/Bartlett波束形成器 常规波束形成(CBF:Conventional Beam Former) Capon最小方差法/Capon 波束形成器/MVDR波束形成器 最小方差无畸变响应(MVDR:minimum variance distortionless response)Root-MUSIC算法

多重信号分类法解相干的MUSIC算法(MUSIC) 基于波束空间的MUSIC算法 2、[object Object]

TAM 旋转不变子空间法 LS-ESPRIT (ESPRIT) TLS-ESPRIT 确定性最大似然法(DML:deterministic ML) 3、最大似然法 随机性最大似然法(SML:stochastic ML)

4、综合法:特性恢复与子空间法相结合的综合法,首先利用特征恢复方案区分多个信号,估计空间特征,进而采用子空间法确定波达方向 最大似然估计法是最优的方法,即便是在信噪比很低的环境下仍然具有良好的性能,但是通常计算量很大。同子空间方法不同的是,最大似然法在原信号为相关信号的情况下也能保持良好的性能。 阵列流形矩阵(导向矢量矩阵)只要确定了阵列各阵元之间的延迟τ,就可以很容易地得出一个特定阵列天线的阵列流形矩阵A。 传统的波达方向估计方法是基于波束形成和零波导引概念的,并没有利用接收信号向量的模型(或信号和噪声的统计特性)。知道阵列流形 A 以后,可以对阵列进行电子导引,利用电子导引可以把波束调整到任意方向上,从而寻找输出功率的峰值。 ①常规波束形成(CBF)法 CBF法,也称延迟—相加法/经典波束形成器法/傅里叶法/Bartlett波束形成法,是最简单的DOA 估计方法之一。这种算法是使波束形成器的输出功率相对于某个信号为最大。 (参考自:阵列信号处理中DOA估计及DBF技术研究_赵娜)注意:理解信号模型

物流信息技术的发展趋势

物流信息技术的发展趋势标准化文件发布号:(9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

物流信息技术的发展趋势 物流信息技术在国内应用现状 在国内,各种物流信息应用技术已经广泛应用于物流活动的各个环节,对企业的物流活动产生了深远的影响。 1.物流自动化设备技术的应用 物流自动化设备技术的集成和应用的热门环节是配送中心,其特点是每天需要拣选的物品品种多,批次多、数量大。因此在国内超市、医药、邮包等行业的配送中心部分地引进了物流自动化拣选设备。一种是拣选设备的自动化应用,其拣选货架(盘)上配有可视的分拣提示设备,这种分拣货架与物流管理信息系统相连,动态地提示被拣选的物品和数量指导着工作人员的拣选操作,提高了货物拣选的准确性和速度。另一种是一种物品拣选后的自动分拣设备。用条码或电子标签附在被识别的物体上(一般为组包后的运输单元),由传送带送入分拣口,然后由装有识读设备的分拣机分拣物品,使物品进入各自的组货通道,完成物品的自动分拣。分拣设备在国内大型配送中心有所使用。 2.物流设备跟踪和控制技术的应用 目前,物流设备跟踪主要是指对物流的运输载体及物流活动中涉及到的物品所在地进行跟踪。物流设备跟踪的手段有多种,可以用传统的通信手段如电话等进行被动跟踪,可以用RFID手段进行阶段性的跟踪,但目前国内用的最多的还是利用GPS 技术跟踪。GPS技术跟踪利用GPS物流监控管理系统,它主要跟踪货运车辆与货物的运输情况,使货主及车主随时了解车辆与货物的位置与状态,保障整个物流过程的有效监控与快速运转。物流GPS监控管理系统的构成主要包括运输工具上的GPS 定位设备、跟踪服务平台(含地理信息系统和相应的软件)、信息通信机制和其他设备(如货物上的电子标签或条码、报警装置等)。 3.物流动态信息采集技术的应用 企业竞争的全球化发展、产品生命周期的缩短和用户交货期的缩短等都对物流服务的可得性与可控性提出了更高的要求,实时物流理念也由此诞生。如何保证对物流过程的完全掌控,物流动态信息采集应用技术是必需的要素。动态的货物或移动载体本身具有很多有用的信息,例如货物的名称,数量、重量、质量、出产地、或者移动载体(如车辆、轮船等)的名称、牌号、位置、状态等一系列信息。这些信息可能在物流中反复的使用,因此,正确、快速读取动态货物或载体的信息并加以利用可以明显地提高物流的效率。在目前流行的物流动态信息采集技术应用中,一、二维条码技术应用范围最广,其次还有磁条(卡)、语音识别、便携式数据终端、射频识别(RFID)等技术。 物流信息技术的发展趋势 1.趋势之一:RFID将成为未来物流领域的关键技术 专家分析认为,RFID技术应用于物流行业,可大幅提高物流管理与运作效率,降低物流成本。另外,从全球发展趋势来看,随着RFID相关技术的不断完善和成熟,RFID产业将成为一个新兴的高技术产业群,成为国民经济新的增长点。因此,RFID技术有望成为推动现代物流加速发展的新品润滑剂。 2.趋势之二:物流动态信息采集技术将成为物流发展的突破点 在全球供应链管理趋势下,及时掌握货物的动态信息和品质信息已成为企业盈利的关键因素。但是由于受到自然、天气、通讯、技术、法规等方面的影响,物流动态

物流信息技术应用现状及趋势

物流信息技术应用现状及趋势 物流信息技术是现代信息技术在物流各个作业环节中的综合应用,是现代物流区别传统物流的根本标志,也是物流技术中发展最快的领域,尤其是计算机网络技术的广泛应用使物流信息技术达到了较高的应用水平。 一、物流信息技术构成 从构成要素上看,物流信息技术作为现代信息技术的重要组成部分,本质上都属于信息技术范畴,只是因为信息技术应用于物流领域而使其在表现形式和具体内容上存在一些特性,但其基本要素仍然同现代信息技术一样,可以分为4个层次: 1.物流信息基础技术,即有关元件、器件的制造技术,它是整个信息技术的基础。例如微电子技术、光子技术、光电子技术、分子电子技术等。 2.物流信息系统技术,即有关物流信息的获取、传输、处理、控制的设备和系统的技术,它是建立在信息基础技术之上的,是整个信息技术的核心。其内容主要包括物流信息获取技术、物流信息传输技术、物流信息处理技术及物流信息控制技术。 3.物流信息应用技术,即基于管理信息系统(MIS)技术、优化技术和计算机集成制造系统(CIMS)技术而设计出的各种物流自动化设备和物流信息管理系统,例如自动化分拣与传输设备、自动导引车(AGV)、集装箱自动装卸设备、仓储管理系统(WMS)、运输管理系统(TMS)、配送优化系统、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)等等。 4.物流信息安全技术,即确保物流信息安全的技术,主要包括密码技术、防火墙技术、病毒防治技术、身份鉴别技术、访问控制技术、备份与恢复技术和数据库安全技术等。 二、物流信息技术在国内应用现状 在国内,各种物流信息应用技术已经广泛应用于物流活动的各个环节,对企业的物流活动产生了深远的影响。 1.物流自动化设备技术的应用 物流自动化设备技术的集成和应用的热门环节是配送中心,其特点是每天需要拣选的物品品种多,批次多、 数量大。因此在国内超市、医药、邮包等行业的配送中心部分地引进了物流自动化拣选设备。一种是拣选设备的自动化应用,如北京市医药总公司配送中心,其拣选货架(盘)上配有可视的分拣提示设备,这种分拣货架与物流管理信息系统相连,动态地提示被拣选的物

GNSS软件接收机的结构和信号捕获跟踪算法

https://www.doczj.com/doc/af18102124.html, GNSS软件接收机的结构和信号捕获跟踪算法 汪伟1,郭际明1 (武汉大学测绘学院,武汉市珞瑜路129号,430079) Email: wangwei_sgg@https://www.doczj.com/doc/af18102124.html, , jmguo@https://www.doczj.com/doc/af18102124.html, 摘要:GNSS软件接收机具有模块化、可编程性、灵活性和强适应性的特点,是兼容将来多导航系统的发展需要。通过对GNSS软件接收机的研究,可以找到改正和消除多路径的数学模型和抗干扰的 方法,提高接收机的环境适应能力。本文对GNSS软件接收机结构和捕获、跟踪环路算法等做了较详 细的说明和讨论。 关键词:GNSS;软件接收机;信号跟踪;信号捕获; 0 引言 自从1992年5月,在美国电信系统会议上,来自Mitre公司的Joe Mitola首先提出了“Software Radios” 概念[1]以来,软件接收机就被受到广泛的关注。1995年5月,IEEE Communication Magazine 专题讨论了 Software Radios 的详细架构和关键技术[2]。由于软件接收机的开放性、全面可编程性、和灵活性的特点,在不需要更改硬件的前提下,通过对软件模块的调整和升级就可以满足不同用户的需要,因此,在整合的GNSS各种导航数据接收中,有很深远的意义。本文讨论说明了GNSS软件接收机的系统结构和信号的捕获、跟踪算法。 1 GNSS软件接收机发展背景和特点及系统构成 在过去的10年中,有很多国外学者研究了GNSS软件接收机,并取得了长足的进步。1997年8月,Ohio大学的Dennis M. Akos在他的博士论文中讨论了GNSS软件接收机前端模拟信号的接收和模数转化(Front-End)的两种设计方案[3],并且事后处理并验正了卫星信号捕获的FFT算法的可行性和跟踪环路的稳定性。而后,James.B.Y.T写了一本书,介绍了GPS 软件接收机的系统结构和信号捕获以及跟踪的算法细节[4],并且提出了一种新的信号跟踪方法——BASS(Block Adjustment of Synchronizing Signal)[5]。美国Cornell大学的很多学者也都相继发表了有关实时多通道GPS软件接收机的相关文章,并实现了软件接收机的功能[6][7][8]。 GNSS软件接收机的特点表现在:随着GPS系统、GLONASS系统和Galileo系统的不断发展和完善,如果不对硬件进行升级,现有的GPS接收机很难做到多种信号的兼容接收。跟这点相比,GNSS软件接收机有很大的优势,只要其RF前端能接收到多种波段的卫星信号,只对软件相应模块做修改,就可以实现多种测距信号的捕获和跟踪,从而节约成本;另外,用软件算法代替硬件实现,从而避免了由于电子器件发热等因素引起的信号捕获、跟踪环节中的噪声污染,同时,还可以分析原始信号数据,为有效抑制多路径的影响和电子干扰找到有效的解决方法[9]。 传统的GNSS接收机(以GPS接收机为例),其主要的捕获和跟踪运算由专门ASIC (Application Specific Integrated Circuit)实现,一旦设计定型,就很难更改。其由接收卫星

物流信息技术的发展趋势

物流信息技术的发展趋势 物流信息技术在国内应用现状 在国内,各种物流信息应用技术已经广泛应用于物流活动的各个环节,对企业的物流活动产生了深远的影响。 1.物流自动化设备技术的应用 物流自动化设备技术的集成和应用的热门环节是配送中心,其特点是每天需要拣选的物品品种多,批次多、数量大。因此在国内超市、医药、邮包等行业的配送中心部分地引进了物流自动化拣选设备。一种是拣选设备的自动化应用,其拣选货架(盘)上配有可视的分拣提示设备,这种分拣货架与物流管理信息系统相连,动态地提示被拣选的物品和数量指导着工作人员的拣选操作,提高了货物拣选的准确性和速度。另一种是一种物品拣选后的自动分拣设备。用条码或电子标签附在被识别的物体上(一般为组包后的运输单元),由传送带送入分拣口,然后由装有识读设备的分拣机分拣物品,使物品进入各自的组货通道,完成物品的自动分拣。分拣设备在国内大型配送中心有所使用。 2.物流设备跟踪和控制技术的应用 目前,物流设备跟踪主要是指对物流的运输载体及物流活动中涉及到的物品所在地进行跟踪。物流设备跟踪的手段有多种,可以用传统的通信手段如电话等进行被动跟踪,可以用RFID手段进行阶段性的跟踪,但目前国内用的最多的还是利用GPS 技术跟踪。GPS技术跟踪利用GPS物流监控管理系统,它主要跟踪货运车辆与货物的运输情况,使货主及车主随时了解车辆与货物的位置与状态,保障整个物流过程的有效监控与快速运转。物流GPS监控管理系统的构成主要包括运输工具上的GPS 定位设备、跟踪服务平台(含地理信息系统和相应的软件)、信息通信机制和其他设备(如货物上的电子标签或条码、报警装置等)。 3.物流动态信息采集技术的应用 企业竞争的全球化发展、产品生命周期的缩短和用户交货期的缩短等都对物流服务的可得性与可控性提出了更高的要求,实时物流理念也由此诞生。如何保证对物流过程的完全掌控,物流动态信息采集应用技术是必需的要素。动态的货物或移动载体本身具有很多有用的信息,例如货物的名称,数量、重量、质量、出产地、或者移动载体(如车辆、轮船等)的名称、牌号、位置、状态等一系列信息。这些信息可能在物流中反复的使用,因此,正确、快速读取动态货物或载体的信息并加以利用可以明显地提高物流的效率。在目前流行的物流动态信息采集技术应用中,一、二维条码技术应用范围最广,其次还有磁条(卡)、语音识别、便携式数据终端、射频识别(RFID)等技术。 物流信息技术的发展趋势 1.趋势之一:RFID将成为未来物流领域的关键技术 专家分析认为,RFID技术应用于物流行业,可大幅提高物流管理与运作效率,降低物流成本。另外,从全球发展趋势来看,随着RFID相关技术的不断完善和成熟,RFID 产业将成为一个新兴的高技术产业群,成为国民经济新的增长点。因此,RFID技术有望成为推动现代物流加速发展的新品润滑剂。 2.趋势之二:物流动态信息采集技术将成为物流发展的突破点 在全球供应链管理趋势下,及时掌握货物的动态信息和品质信息已成为企业盈利的关键因素。但是由于受到自然、天气、通讯、技术、法规等方面的影响,物流动态

物流信息技术案例

案例2:条码与RFID之争 得好衬衫公司(以下简称得好公司)总经理洪海滨没有料到,一个二选一的问题让他如此难以决断。得好公司销售额每年以近50%的速度增长,随着企业规模的不断扩大,企业的管理面临许多危机.其中服装的生产和销售环节最为迫切,需要一种具有输人速度快、信息大、准确度高、成本低、可靠性强等特点的技术,以优化企业的信息管理、支撑采购、生产、销售等环节。洪海滨就是为使用条码技术还是RFID技术左右为难。 一、关系到生存的问题 很明显,服装行业的竞争已到了“自热化”的程度,而市场竞争对服装的款式面料以及颜色都提出了很高的要求。传统方式下那种几个人设计定样,大批量下订单生产,大面积推向市场的做法,已无生存之地。如何及时了解不同地区的流行趋势,如何利用信息渠道,保证数据传递的准确与真实,几乎是所有具有自己品牌的服装企业都在努力解决的问题。 得好公司在全国有近20个销售分公司,并在全国大商场几乎都设有专柜,同时还有专卖店近百家、销售商1 000多个。随着服装品种和数量的不断增加,公司管理出现了以下问题: 商品销售货款从商店到办事处再到总公司不能及时回笼,财务账与实务账不能同步生成,物流与资金流分离,导致内部投资和信用风险;服装在生产、销售等渠道的各个环节丢失、损坏,找不到责任人;由于商品在各个地区销售的价格不同,导致商品串货现象;服装销售淡季回收货物不能及时、准确、完整地到位,致使回收的货物混乱。 以上问题,已经严重地影响了公司生产、销售、经营和决策。如何运用现代信息技术为企业“强身健体”,用信息技术支持企业的决策,已

经成为企业需要全力解决的技改项目。目前,企业的ERP系统正在积极地建设中。 二、选择、选择、还是选择 经过与物流工程师的研究,洪海滨了解了条码技术与PFID的各自特点,这对选择实施哪一种技术奠定了基础。 1.条码技术 在像得好这样的制造型企业中,条码可以应用到供应链或ERP的全过程。物流工程师们为得好公司勾画了使用条码技术后的景象。(1)到货经过扫描以后直接采集该物料的数据,自动完成到货与采购订单核对的过程,改进了ERP使用的效能和实施的难度。 (2)同时可以支持直送工位的供货方式,大大节省采购到货至存储的过程时间、降低库房面积、物料搬运作业和其他物料处理的成本,是采用精益生产方式的企业增加库存周转所必不可少的措施。 (3)条码标签的数据经过解码以后还有助于提高原材料批次跟踪水平,方便查找出物料的来源和去处,可以极大地提高跟踪响应速度、降低质量成本和有助于挽回企业的信誊。 原材料和半成品库存。在有发货标签并且发货标签上有物料去向指令的情况下,物料到达库房或车间,用手持扫描终端扫描该条码标签,记录该物料的到达情况。主机控制器、仓库管理系统(W M S)或ERP系统发出该物料去向指令—地点、库房库位,并预报它的消耗进度。库管员或工人按指令存放,并扫描库位或生产线位置上的条码标签,验证该项物料的位置。每一次扫描都引导下一次的执行并更新ERP系统的数据。 在库存盘点时,条码将大大地提高效率,减少库存冻结的时间。通过手持无线终端,收集盘点商品信息,然后将收集到的信息由计算机进行集

国内物流信息技术的现状及发展趋势

物流信息系统的发展现状和作用 调查报告 班级:2010070701 老师:吴健 姓名:青骏坤 学号:3201007070135

国内物流信息技术的发展 现状和作用 一、我国物流信息化的现状和发展 (一)、物流信息化的需求 我国正处于全面推进信息化的进程之中,所以物流领域的信息化既带有一般信息化的共性,也有其特性。分析近年来现代物流信息化在我国得以迅速发展的原因,主要来自于三个层面的因素。第一是信息技术、网络技术的普及和发展,特别是互联网技术解决了信息共享、信息传输的标准问题和成本问题,使得信息更广泛地成为控制、决策的依据和基础。因此只要解决信息的采集、传输、加工、共享,就能提高决策水平,从而带来效益。在这个层面上可以不涉及或少涉及流程改造和优化的问题,信息系统的任务就是为决策提供及时、准确的信息。这是所有信息化的共性问题,基础问题。第二是企业在利益机制的驱动下,不断追求降低成本和加快资金周转,将系统论和优化技术用于物流的流程设计和改造,融入新的管理制度之中。此时的信息系统作用有二,其一是固化新的流程或新的管理制度,使其得以规范地贯彻执行;其二是在规定的流程中提供优化的操作方案,例如仓储存取的优化方案,运输路径的优化方案等。此时信息系统作用主要在于固化管理和优化操作。此类信息化建设涉及流程,因此带有明显的行业特点。第三个层面是供应链的形成和供应链管理的作用上升,其中物流管理是其主要组成部分。要解决的问题是提高整个供应链的效率和竞争力,主要是通过对上下游企业的信息反馈服务来提高供应链的协调性和整体效益,如生产企业与销售企业的协同、供应商与采购商的协同等,物流信息系统不仅是供应链的血液循环系统,也是中枢神经系统。供应链的基础是建立互利的利益机制,但是这种机制需要一定的技术方案来保证,信息系统在这里的主要作用是实现这种互利机制的手段。例如销售商的库存由供应商的自动补货系统来管理,生产商的生产计划根据销售商的市场预测来安排等等。 三个层次的需求是由浅入深的,在我国的发展也是逐渐展开的。后一阶段往往以前一阶段的基础为起点,即流程改造和过程的优化控制是要有信息化基础为起点的,而供应链的形成和供应链管理又要以各企业流程设计和运行优化为基础的。由于我国现在是利用后发优势,希望通过更短的过渡时间走过许多跨国公司

国内物流信息技术的现状及发展趋势

国内物流信息技术的现状及发展趋势

本科生实验报告 院系:经济与管理学院 试验课程:物流管理 实验项目:国内物流信息技术的现状及发展趋势指导老师: 开课时间: 专业: 班级: 姓名: 学号:

实践时间:实验评分: 研究物流信息技术在中国发展现状,并针对其存在的问题提出自己的见解和建议。 实验内容: 1.我国物流信息化的现状与发展 2.物流信息技术在国内生产经营中应用现状 3.物流信息技术的发展趋势 实验结果:以小论文形式提交 国内物流信息技术的现状及发展趋势 一、我国物流信息化的现状和发展 (一)、物流信息化的需求 我国正处于全面推进信息化的进程之中,所以物流领域的信息化既带有一般信息化的共性,也有其特性。分析近年来现代物流信息化在我国得以迅速发展的原因,主要来自于三个层面的因素。第一是信息技术、网络技术的普及和发展,特别是互联网技术解决了信息共享、信息传输的标准问题和成本问题,使得信息更广泛地成为控制、决策的依据和基础。因此只要解决信息的采集、传输、加工、共享,就能提高决策水平,从而带来效益。在这个层面上可以不涉及或少涉及流程改造和优化的问题,信息系统的任务就是为决策提供及时、准确的信息。这是所有信息化的共性问题,基础问题。第二是企业在利益机制的驱动下,不断追求降低成本和加快资金周转,将系统论和优化技术用于物流的流程设计和改造,融入新的管理制度之中。此时的信息系统作用有二,其一是固化新的流程或新的管理制度,使其得以规范地贯彻执行;其二是在规定的

流程中提供优化的操作方案,例如仓储存取的优化方案,运输路径的优化方案等。此时信息系统作用主要在于固化管理和优化操作。此类信息化建设涉及流程,因此带有明显的行业特点。第三个层面是供应链的形成和供应链管理的作用上升,其中物流管理是其主要组成部分。要解决的问题是提高整个供应链的效率和竞争力,主要是通过对上下游企业的信息反馈服务来提高供应链的协调性和整体效益,如生产企业与销售企业的协同、供应商与采购商的协同等,物流信息系统不仅是供应链的血液循环系统,也是中枢神经系统。供应链的基础是建立互利的利益机制,但是这种机制需要一定的技术方案来保证,信息系统在这里的主要作用是实现这种互利机制的手段。例如销售商的库存由供应商的自动补货系统来管理,生产商的生产计划根据销售商的市场预测来安排等等。 三个层次的需求是由浅入深的,在我国的发展也是逐渐展开的。后一阶段往往以前一阶段的基础为起点,即流程改造和过程的优化控制是要有信息化基础为起点的,而供应链的形成和供应链管理又要以各企业流程设计和运行优化为基础的。由于我国现在是利用后发优势,希望通过更短的过渡时间走过许多跨国公司几十年甚至上百年的历史,所以常常三步并作一步走,这方面也有许多成功的例子,说明处理得好可以缩短这个进程。但是如果处理不好,不能对症下药,反而会适得其反,甚至伤筋动骨。我国目前在推广现代管理技术的时候,ERP的不成功率很高,很重要的原因就是没有弄清三个层面的需求,也没有搞清楚自己究竟处在哪一个阶段,要解决的主要矛盾是什么,就盲目开方下药。 二、物流信息技术在国内生产经营中应用现状 在国内,各种物流信息应用技术已经广泛应用于物流活动的各个环节,对企业的物流活动产生了深远的影响。 1.物流自动化设备技术的应用 物流自动化设备技术的集成和应用的热门环节是配送中心,其特点是每天需要拣选的物品品种多,批次多、数量大。因此在国内超市、医药、邮包等行业的配送中心部分地引进了物流自动化拣选设备。一种是拣选设备的自动化应用,如北京市医药总公司配送中心,其拣选货架(盘)上配有可视的分拣提示设备,这种分拣货架与物流管理信息系统相连,动态地提示被拣选的物品和数量,指导着工作人员的拣选操作,提高了货物拣选的准确性和速度。另一种是一种

物联网技术基础——物流追踪

物流追踪技术 一.背景介绍 现代物流是国民经济的基础之一,已被认为是企业在降低物质消耗、提高劳动生产率之外创造利润的第三重要源泉,极大地降低了生产成本。但是目前物流运输的营运水平普遍不高,给工商制造企业的发展带来了很大不便,产品脱销、订单流失、货物失窃等事件时常发生。 物流追踪技术作为物流增值服务的一种实现方式和物流过程可视化的重要手段。 在应用方面,首先,物流追踪技术的应用领域进一步拓展。在运输货物和车辆追踪方面,追踪技术开始应用于多式联运,实现多式联运货物全程追踪。物流追踪技术也进一步延伸到仓储和生产物流中,基于条码的仓储货物识别和生产物流中的货物识别应用得到了进一 步发展。同时基于射频的物流追踪技术在医药、零售等行业开始示范应用。其次,物流追踪技术应用开始深入到物流与供应链的多个环节中,包括仓储、运输、配送和生产物流等作业中,呈现出追踪全程化、可视化的发展趋势,实现整个作业过程的实时追踪和可视化[1]。 在技术研究方面,物流追踪技术的研究主要集中在多种追踪技术融合、追踪数据的异构共享、追踪数据的链式查询等方面。国家“十五”攻关项目“多式联运下物流追踪关键技术研究开发”等一批研 究项目已经通过验收。

1.多种追踪技术融合。物流追踪技术从传统的以GPS/GIS为主体技术,转向GPS、GIS、GPS、蓝牙技术、条码技术、射频技术等多种追踪相关技术的融合,同时追踪技术与运输管理系统、仓储管理系统、配送管理系统、企业管理信息系统等管理信息系统呈现出进一步的集成。 2.追踪数据的异构共享。追踪数据来自于多个业务环节和多种信息系统,其数据的格式和内容具有比较强的异构性,目前主要采用XML技术实现异构数据的共享。XML技术将异构数据转换为结构化的数据格式,实现信息的共享。 3.追踪数据的链式查询。链式查询实现物流过程全程追踪中多数据库之间的数据级联接查询。实现方式有同系统非异构链式查询和异系统跨平台链式查询两种。 展望2014年,物流追踪技术的应用将进一步在供应链的采购、运输、仓储等环节上得到应用,同时以射频技术为代表的物流追踪技术将在医药、汽车、零售等行业进一步得到应用。同时,射频技术、追踪数据的异构技术、追踪技术与管理信息系统的集成技术在研究方面会得到重视[1]。 二.功能描述 ①微控制器MCU:是一種具備了處理器、記憶體、週邊I/O 等功效的內嵌型控制晶片 ②RFID:是一种通信技术,可通过无线电讯号识别特定目标 并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机

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