一种红外镜头的被动式无热补偿设计

探讨了温度变化导致光学系统像面离焦的原理,介绍了目前国内外典型的消热方法,分析了光学系统被动式无热补偿的优势,推导了实现热补偿需要满足的无热化方程组.提出一种光学和机械相结合的无热补偿方法,采取该方案补偿后的光学镜头在环境温度发生变化时像面与传递函数保持相对稳定,即光学系统基本实现无热化,这对红外镜头的无热化设计具有重...     

长波红外地平仪的无热化光学系统设计与实现

长波红外地平仪光学系统受空间应用环境的影响很大,环境温度的变化会引起光学系统的离焦效应,通过理论计算长波红外光学系统的温度适用范围,光学设计结果仿真在该温度范围内光学系统的成像质量,实际光机结构设计时考虑到光学系统的离焦补偿,实现长波红外光学系统的无热化设计.     

光学系统温度效应分析和无热化设计

建立了用于温度效应分析的光学系统热模型,提出了一种光学机械综合优化的被动补偿方法.该方法将光学系统中光学元件和相关机械零件温度特性统一参与光学系统优化设汁.保证在较大的温度范围内都可以有很好的成像质量.设计实例表明,采用这个方法可以在不增加光学和机械结构复杂度的情况下得到良好的光机被动无热化效果.     

实现光学被动热补偿的非制冷红外双焦光学系统

分析讨论了光学系统热补偿设计的几种方式,并基于衍射光学元件特殊的热差特性,将衍射元件应用于非制冷红外双焦光学系统实现光学被动热补偿。ZEMAX光学设计软件分析结果表明,该系统在规定温度范围内成像良好,温度对双焦光学系统的影响不大。     

非制冷焦平面红外热像仪光机热分析

非制冷红外热像仪在军事和民用领域具有广阔的应用前景.在空间或军事应用中,环境温度变化对系统成像质量影响很大.红外光学系统对温度变化非常敏感,温度的变化引起镜片间距的改变等,使系统产生离焦等热像差,从而使系统成像质量下降.利用光学设计软件Zemax的多重结构功能分析了红外光学系统在-20～60℃温度范围内的光学传递函数变化情况,结果表明系统的传递函数下降很小,满足设计指标的要求.     

红外成像光学系统无热化设计

红外成像光学系统受温度变化的影响非常明显,所以必须进行无热化设计.分析了温度变化对红外成像光学系统的影响,根据无热化设计技术设计一个能满足-40℃～80℃宽温度范围的红外成像系统.通过比较机械补偿法和光学补偿法两种无热化补偿技术,可以看出光学补偿法具有明显的优点.     

红外光学系统无热化设计研究

分析了温度对红外光学系统的影响。军用红外光学系统往往工作在温度变化较大的环境中,因此必须采取有效的温度补偿措施以减少离焦。介绍了红外光学系统无热化设计的方法及原理。根据小型红外光学系统的设计参数,提出了光学被动式无热化设计思路。试验结果表明,光学系统在0～60℃范围内可保持良好的成像效果。     

无热技术在光学系统中的应用

围绕环境温度对光学系统性能的影响及其解决方法．分析了温度效应的三个方面的因素：光学元件的折射率、曲率半径和中心厚度以及光学元件之间的空气间隔，并讨论了这三个因素与温度变化之间的关系。提出使用无热设计来消除温度效应对光学系统的影响．并且比较了当前三种无热技术之间的优缺点。最后给出了一个红外光学系统作为例子予以分析，在设计过程中使用了机械主动式无热技术，以补偿温度变化所产生的影响，通过比较使用无热设计前后系统的成像质量．说明了无热设计可以消除光学系统中温度效应的影响，使系统在较大的温度范围内保持较好的成像质量。     

长波红外非制冷光学系统设计

由于温度变化会导致红外光学系统的成像质量变坏,因此,对于工作环境温度在-45～60℃之间的长波红外折射光学系统来说,无热化设计成为光学系统设计的难点和关键.为研究不同的无热化补偿方式的特点,分别设计了基于光学被动式无热化补偿和基于机械被动式无热化补偿的两种长波红外非制冷光学系统,对比分析了两种光学系统的优缺点,给出了选择无热化补偿方法的基本原则.     

二次成像光学被动无热化设计

介绍光学被动无热化设计的原理,对二次成像系统进行热离焦分析,提出一种使物镜组和中继镜组无热化,从而实现二次成像系统无热化设计的方法。研究由三种材料4片透镜构成的镜组无热化的图解法并给出详细设计步骤。采用Ge、ZnS和CdTe三种常用的红外材料,设计一个长波二次成像光学系统。设计结果表明该系统在-60～70℃的温度范围内,具有良好的消热差、消色差性能。     

On-chip self-calibration system for CMOS active inductor band pass filter

A calibration system aiming for automatically correcting the effect of process variation on performance of on-chip Active Inductor Band Pass Filter (AIBPF) is presented. The benefit of using active inductors to build on-chip band pass filter is less chip area consumption and the tunability of center frequency compared to designs employing passive inductors. However, the fatal drawback of active inductor is performance degradation caused by process variation generated during chip fabrication. The proposed calibration system has the ability to detect process variation and adjust the AIBPF center frequency back to the designed 5.2 GHz by compensating the bias voltage. Simulation results show this calibration system can significantly improve the yield of circuits employing AIBPFs.     

紧凑型长波红外光学系统无热化设计

对于工作环境温度在-40~60℃之间的长波红外折射光学系统来说,由于红外光学材料受温度变化影响非常大,光学系统必须进行无热化设计。在介绍了无热化系统的种类,分析了温度变化对红外光学系统的影响基础之上,基于非制冷型焦平面探测器,设计了工作在长波红外8~12 m,F#为2,视场角为6.8的摄远型物镜系统。采用添加棱镜的方法,使系统在不添加特殊面型的情况下达到无热化的目的,同时使系统结构紧凑,摄远比达到0.69。透镜面型均为标准球面,利于加工、装调、检测。设计结果表明,光学系统的调制传递函数在每个规定温度下均能接近衍射极限,满足了设计要求。     

Performance analysis and test for passive RFID system at UHF band

Performance analysis and test for passive radio frequency identification (RFID) system at ultra high frequency (UHF) band in free space and line-of-sight (LOS) indoor environments are conducted in this article. Performance degradation of different materials is presented, in terms of power received by tag and reader, communication range and link information rates, etc. Particularly, the multipath fading and root mean square (RMS) delay spread in LOS indoor environments are analyzed by a 5-ray model with different polarization, such as horizontal polarization, vertical polarization and circular polarization. A practical test is carried out on an indoor balcony of an office building. In addition, the electric field environment is simulated to analyze multipath degradation using the tool of Ansoft HFSS. According to the test, the recognition rate is almost consistent with the results of theoretical analysis and simulation. The small scale fading and the field nulls are observed. The multipath degradation significantly affects the passive RFID system on communication range and recognition rate, and it is also one of the key limitations on system performance. The variations of power in multipath environments can also influence the information rates, while the rates are still enough for available standard and applications at short range.     

机械补偿式红外温度自适应光机系统的设计

总结了红外温度自适应光学系统的实现方式,理论分析了机械补偿法的设计过程,研制了一种机械补偿式红外温度自适应光机系统。其光学指标焦距f=50 mm,相对孔径1/1.2,适配长波非制冷红外焦平面探测器,其像素为640×480,像元大小17 m,工作温度:―40℃～+80℃。设计结果表明,各个温度参考点各个参考视场的弥散斑半径均小于系统艾里斑,并且像面照度均匀。在空间频率20 lp/mm处,光学系统的调制传递函数接近衍射极限。利用机械补偿方式实现了系统各项技术指标。     

BER performance of vestigial sideband wideband CDMA systems

Using simulations, the authors evaluate the performance of the vestigial sideband QPSK modulated wideband CDMA (VSB/QPSK/W-CDMA) system. A VSB system is used to increase the spectrum efficiency by 30% compared to the conventional double sideband (DSB) system. The VSB/QPSK/W-CDMA scheme showed a comparable performance to the DSB/QPSK/W-CDMA scheme in the frequency flat fading channel. However, the VSB system showed an inferior performance in the presence of multipath fading and multiple access interference. It was shown that the use of additional Rake branches is effective in compensating for the VSB system's performance degradation     

Migration compensation algorithm for maneuvering target in passive radar based on FRT-MLVD

During the long coherent integration time in passive radar,the motion parameters (such as high speed,acceleration and jerk motion,etc.) will bring about range migration (RM) and Doppler frequency migration (DFM),further deteriorate the integration performance.To realize the coherent integration of maneuvering targets with jerk motion,a method based on frequency reversing transform (FRT) and modified Lv’s distribution (MLVD) called FRT-MLVD was proposed to achieve the coherent integration and motion parameters estimation.More specifically,the FRT was firstly proposed to remove RM.Then the MLVD was employed to estimate the acceleration and jerk parameters.After compensating the DFM induced by the acceleration and jerk motion,the residual RM was corrected and the velocity and range was achieved via the KT operation.Simulation results demonstrate that the proposed method can effectively compensate the RM and DFM induced by the target motion parameters in passive radar,and for maneuvering targets with jerk motion,the proposed method achieves a better integration and detection performance over existing methods.     

TNR型调频广播外辐射源雷达探测实验

针对信号带宽时变、目标RCS闪烁造成单调频广播外辐射源雷达探测性能下降的问题,研究了一种TNR型外辐射源雷达的试验方案,并开展了外场试验验证。首先,阐述了TNR型外辐射源雷达的定位原理。然后,基于外辐射源雷达探测原理和广播信号的特性,提出了TNR调频广播外辐射源雷达探测系统中多个辐射源的筛选原则。最后,构建试验系统并给出探测试验结果。结果表明,TNR型系统方案可以大幅度提高调频广播外辐射源雷达的发现概率和定位精度等性能。     

综合孔径微波辐射计成像观测能力

对综合孔径微波辐射计成像观测原理进行了阐述,分析了综合孔径微波辐射计的灵敏度、积分时间、天线波束宽度、目标亮温、背景噪声温度、系统工作频率和目标等效截面等因素与系统作用距离的关系,对系统的目标观测能力进行仿真验证,探讨了阵列通道不一致等误差的补偿方法。研究成果将有助于综合孔径微波辐射计的实用化推进。     

一种水下有源噪声抵消系统的设计

潜艇的自噪声是影响潜艇被动声纳系统性能的重要因素。对接收信号中的潜艇自噪声进行有源抵消,从而可提高被动声纳的作用距离。该文设计了一个针对舰艇艏端被动声纳平台的本艇自噪声有源抵消系统,并设计了其试验系统方案。采用直接-并联型结构的多通道有源陷波器和滤波最小均方误差算法(FXLMS)自适应滤波算法,有效地抑制了潜艇自噪声中的线谱分量,提高了接收端的输入信噪比,提高了被动声纳作用距离。     

一种采用光学相位分集接收技术的相干光正交频分复用远端接入系统

提出了一种采用基于光学相位分集接收技术实现远程相干光正交频分复用(CO-OFDM)信号的远程光接入方案,并进行了理论研究和仿真验证。在本方案中,没有使用色散补偿光纤(DCF)或者色散补偿模块(DCM)补偿光纤信道色散导致的负面效应,原因是CO-OFDM信号能有效抵抗传输过程中色度色散(CD)和偏振模色散(PMD)引起的负面效应。仿真结果表明,10Gbit/s CO-OOFDM信号在标准单模光纤(SMF-28)传输320km后,采用相位估计技术得到的OFDM电信号,其时域波形的相位抖动幅度更小;与采用光载波自提取技术接收相位调制COOFDM的方案进行比较,测试误差向量幅度(EVM)的结果表明,本文方案可以获得更好的COOFDM信号接收性能,星座图中星座点收敛更加紧凑,接收的CO-OFDM信号质量更高。