一种降低D类功率放大器开关噪声的设计

传统D类功率放大器因特有的开关噪声对水下电子设备的信号接收、通信控制和信号传输等电信号产生很大的干扰,限制了D类功率放大器在水下电子设备中的广泛应用针对这一现象,首先阐明了Σ-Δ调制的D类功率放大器降低开关噪声的原理,然后对传统调制方式和Σ-Δ调制方式的D类功率放大器进行原理分析,并在Simulink软件中进行仿真对比。仿真结果表明,传统D类功率放大器在开关频率处的开关噪声能量高,Σ-Δ调制的D类功率放大器的开关噪声能量分散在一定的带宽内,并且开关噪声能量峰值低于传统D类功率放大器。     

多载波输入时星间微波光子链路性能分析

针对卫星通信中射频载波信号光学传输问题,建立了星间微波光子链路,利用两个并联双电极马赫-曾德尔电光调制器,以光载波抑制调制方式实现了星间微波信号的光域传输和下变频。利用贝赛尔函数展开推导了多载波输入情况下接收信号任意谐波和交调分量表达式,得到了输出信号噪声失真比与输入载波数关系,利用曲面投影法求得了不同载波数时电光调制器最佳调制系数,分析了载波数对最佳调制系数、光发射功率和最优信号噪声失真比的影响。结果表明,射频本振调制器的最佳调制系数在载波数变化时可以保持不变,射频信号调制器的最佳调制系数和最优信号噪声失真比随载波数增大而减小,光发射功率随载波数增大而增大。     

D类音频功放研究

与传统音频功放相比,D类音频功放具有不同的拓扑结构,它工作在开关状态,主要由调制器、开关放大器和LC低通滤波器三个部分组成,具有高效率、低功耗、失真小的特点,克服了传统功放的缺陷,成为音频功放发展的方向。     

“Bi—Amp”探讨

双功放驱动(Bi-Amp)是由双线分音连接(Bi-Wire)发展而来的。虽然“Bi-Wire”有着不少的优点,但仍不能完全抵消低音单元音圈运动时产生的反电动势对高频信号的调制作用。此外,尽管双线连接减小了高、低频之间的互调失真,但功放输出的仍是全频带的大电流信号,互调失真仍然存在。而“Bi-Amp”则是使用两台功放并用两对喇叭线分别连接到音箱中的高、低音单元上,由于各频段的驱动功放完全分开,就完全消除了前述反电动势造成的干涉现象,互调失真也被进一步降低。     

基于降低电磁干扰专利技术的D类音频应用

D类放大器存在的电磁干扰问题,采用扩展频谱调制、调制拓扑、边沿速率控制、有源辐射限制等专利技术来降低EMI,在便携式系统中已得到广泛应用。     

基于伪虎鲸click信号的主动声呐探测信号低截获性分析

为解决现代主动声呐易暴露的问题,提出以伪虎鲸click信号作为主动声呐发射信号波形进行探测,以实现声呐的低截获性。首先通过宽带模糊函数分析了伪虎鲸click信号的分辨性能;然后通过仿真对比单双基地声呐探测模型下,伪虎鲸click信号与常规主动声呐信号的截获因子,验证了其低截获性。结果表明,伪虎鲸click信号三维宽带模糊函数呈现理想的“图钉型”,时延分辨力达到7.644×10^(-6) s,频移分辨力达到7.405 Hz,具有良好的分辨性能;伪虎鲸click信号的截获因子在−4.887~−17.6 dB之间,始终小于0 dB,且远低于常规主动声呐信号,具有优异的低截获性能。伪虎鲸click信号作为声呐发射信号可实现有效与低截获性的声呐探测。     

马赫-曾德尔调制器有限消光比对光生毫米波的影响

光生毫米波在光纤无线电,毫米波成像,射电天文学等领域都有广泛的应用前景。本文对基于单极型马赫-曾德尔调制器(MZM)采用双边带光载波抑制调制的光生毫米波方法进行了理论分析。详细分析了马赫-曾德尔调制器的有限消光比对产生的毫米波的影响。建立了基于单极型马赫-曾德尔调制器采用双边带调制光载波抑制的光生毫米波的实验平台。输入驱动信号频率在23到30GHz之间调节时,获得46到60GHz之间连续可调的毫米波信号,其功率抖动小于1.5dB。     

用于除垢的新型电磁场发生装置设计

水垢现象普遍存在,而且危害巨大.鉴于此,设计一幅度调制电磁场发生装置.激励信号经由幅值调制后再加以功率放大而得到.将两路正弦信号通过MC1496乘法器,使载波信号的幅度随调制信号的规律变化.再将已调制后的信号通过D类功放芯片TDA8920BTH进行功率放大.最后得到的激励信号加载在磁芯线圈上得到一强度调制的交变电磁场.     

基于FPGA的非线性校正设计方案研究

OFDM非线性校正技术是现代通信系统广泛采用的调制方式，但其信号具有较高的信号峰均比而导致功率放大器HPA的非线性失真较为严重。本文简单介绍了常用的非线性校正方法，重点针对现有的方法本文提出了采用了基于FPGA非线性校正方案的实现。本方案具有集成度高、灵活性强、收敛速度快等优点。     

融入频域先验信息压缩感知方法的主动声呐回波信号处理

针对弱信噪比时的水下主动声呐回波信号处理问题,从主动声呐入射信号和目标回波信号的先验信息出发,与压缩感知理论相结合,提出了融入频域先验信息的压缩感知方法（Compressed Sensing based on Fequency Prior Information,CSFPI）。针对主动声呐入射信号,获取其频域先验信息,将其作为“原子”融入信号的稀疏分解过程,构建完备频域先验稀疏矩阵。主动声呐回波信号可以等效为携带目标信息入射信号的线性叠加,将该特性与传统正交匹配追踪（Orthogonal Matching Pursuit,OMP）算法结合,形成基于“块”的正交匹配信号重构算法。采用CSFPI方法处理仿真信号来验证理论方法的正确性。进一步,通过主动声呐发射接收装置获取湖上实测数据,用CSFPI方法进行处理。当压缩比为50%、信噪比低至-5 dB时,重构信号的匹配率高于70%。实验结果表明了CSFPI算法在处理低信噪比声呐信号时的有效性。     

一种MASH1-1-1结构∑-Δ调制器设计及应用

为了抑制小数分频锁相环产生的量化噪声,提高锁相环的性能,设计并实现了一种基于FPGA的MASH1-1-1结构∑-Δ调制器。根据小数分频锁相环的原理,分析了量化噪声产生的原因,详细介绍了在小数频率合成器中应用∑-Δ调制器进行噪声整形的基本原理及在FPGA中的实现方法。仿真结果表明,经过MASH1-1-1三阶∑-Δ调制器整形后的量化噪声大部分被推到频率高端,只有小部分噪声能量还留在环路带宽内,有效地提高了锁相环的性能。     

Manchester encoded bandpass sigma-delta modulation for RF class D amplifiers

An analysis of a continuous-time bandpass sigma-delta modulator in a configuration with an upconverter is given for a RF class D amplifier application. The upconverter multiplies the modulator pulse train with a synchronised clock signal and maps each modulator bit to an integer multiple k of a (+1, -1) or (-1, +1) pattern depending on the sign of the modulator bit. The upconversion is equivalent to an extension of Manchester encoding, which is usually defined for k=1. The analysis focuses on evaluating the impact of upconversion on the modulator coding efficiency and the average pulse period. A design equation is derived, which shows that coding efficiency is dependent only on the upconversion frequency ratio, while the average pulse period depends only on k. The equations provide a designer with a way of evaluating the trade-offs in the amplifier system and show that encoding with k=1 is the most efficient configuration for maximising coding efficiency and minimising switching power loss     

混响背景下提高信号检测性能的时空处理算法

优化与约束空域处理算法（SPOC）是一种用于提高被动声纳方位分辨力的自适应波束形成算法。在对SPOC算法性能分析基础之上,将其应用于主动声纳检测技术中,针对浅海混响环境下信号检测难的问题,提出了一种结合信号方位方差加权的SPOC多拍时空处理检测算法,实验数据处理结果证明此算法可有效地抑制混响,提高了混响起伏背景下信号的检测性能,并使输出背景最为＂平坦＂。     

Design and analysis of a phase modulator based on a metal-polymer-silicon hybrid plasmonic waveguide

A plasmonic-hybrid-waveguide-based optical phase modulator is proposed and analyzed. The field enhancement in the low-index high-nonlinear polymer layer provides nanoscale optical confinement and a fast optical modulation speed. At 2.5 V drive voltage, a π phase shift can be obtained for a 13-μm-long plasmonic waveguide. Because of its small capacitance and parasitic resistance, the modulation bandwidth can reach up to 100 GHz with a low power consumption of ～9 fJ/bit. The plasmonic waveguide is connected to a silicon wire waveguide via an adiabatic taper with a coupling efficiency of ～91%. The phase modulator can find potential applications in optical telecommunication and interconnects.     

D类音频功率放大器的关键技术

随着移动音频设备的迅速发展,传统的模拟线性放大器已不能满足大功率输出同时发热量少的要求,而D类放大器能克服以上缺点,但其引入的失真通常大于线性放大器,研究适合的控制方法以改善D类放大器的保真度,是近年来声学技术和音频功率放大领域研究的热点。本文除了介绍D类放大器的基本原理之外,还着重分析了几种新型的关键控制技术以及元器件选择、电磁兼容、电路板布局方面需要重视的一些问题。     

圆柱阵主动声纳混响抑制方法研究

圆柱阵主动声纳混响的强非均匀性,会降低空时自适应处理的性能。对圆柱阵主动声纳混响的空时二维分布特性以及混响数据的非均匀性进行分析,在此基础上研究了基于修正的角度-多普勒补偿(Modified Angle-Doppler Compensation,MADC)和导数更新技术(Derivative Based Updating,DBU)的降维自适应处理方法在圆柱阵声纳混响抑制中的应用。仿真结果表明:这两项技术可降低混响的非均匀程度,对运动中的圆柱阵主动声纳有较好的混响抑制效果,其性能更接近最优处理。     

一种自适应的主动声呐直达波干扰抑制算法

为了克服主动声呐编队作战条件下的直达波干扰,达到检测微弱目标回波信号的目的．提出了一种基于频域分块自适应滤波算法的直达波抑制方法。这种方法将自适应滤波理论和匹配相关技术相结合,首先对接收数据做频域分块自适应滤波,再利用已知发射信号副本进行匹配相关,最后提取目标回波信号。其中,频域分块自适应滤波算法相比基本最小均方算法,计算复杂度降低,收敛速度快,基本保证了主动声呐每个探测周期内的直达波抑制和目标回波的提取。通过数值仿真实验表明：在强直达波干扰存在条件下,该算法对目标回波的提取在精度和鲁棒性等方面均优于以往的直接匹配相关方法。     

Hybrid quadrature polar modulator-based transmitter with digital predistorter for simultaneous enhancement of adjacent channel power ratios and power added efficiency (PAE)

The design and linearisation techniques for a highly efficient but nonlinear Class-E power amplifier (PA) applied to linear RF transmitters are presented. A hybrid quadrature polar modulator (HQPM) is proposed to linearise the Class-E PA. To accomplish this HQPM-based transmitter, the Class-E PA is designed with a consideration of finite DC-feed inductance for a wide supply voltage modulation bandwidth. In addition, a digital predistorter is embedded in the HQPM to provide the predistorted envelope modulation for both RF-input and supply voltage signals fed to the Class-E PA. A cdma2000 1x transmitter incorporating such a Class-E PA and a HQPM have been implemented to serve as an evidence for the simultaneous achievement of high linearity and high efficiency.     

Saturated semiconductor optical amplifier phase modulation for long range laser radar applications

We investigate the use of a semiconductor optical amplifier operated in the saturation regime as a phase modulator for long range laser radar applications. The nature of the phase and amplitude modulation resulting from a high peak power Gaussian pulse, and the impact this has on the ideal pulse response of a laser radar system, is explored. We also present results of a proof-of-concept laboratory demonstration using phase-modulated pulses to interrogate a stationary target.