利用微机控制的横向塞曼稳频激光器

一、前言 关于横向塞曼激光器的稳频方法右各种方案。其中采用风扇冷却的方法结构简单，响应快，驱动功率小，因而在国外首先被商品化。但缺点是因采用了风因扇这一机械转动部件，导致寿命较短，且由于有微小的振动及激光管与外界空气直接接触，     

基于PFC算法的纵向塞曼热稳频系统预热控制方法

针对传统纵向塞曼热稳频系统的恒值加热方法存在预热时间长、在不同环境预热效果存在差异的问题,提出了一种基于预测函数控制(PFC)算法的预热控制方法.该方法采用一阶加纯滞后模型作为PFC算法的预测模型,参考Smith预估思想对系统输出对象进行修正,可以有效克服被控系统热交换的时滞特性对预热效果的影响,缩短预热时间;控制参考温度与不同环境温度相差为固定值,并设定阈值跳模时间作为预热-稳频转换的判据,可以有效克服环境温度对同一时刻预热效果的影响.实验表明,在15～26 ℃环境温度下,激光器开机小于17 min即可完成预热-稳频转换,预热时间差异小于2 min,不同环境下热平衡温度与环境温度差值的差异小于1.5 ℃.     

采用预测控制进行纵向塞曼幅值热稳频的研究

产生纵向塞曼频率分裂的He—Ne激光器输出左、右旋圆偏振光,其光强差和激光频率呈稳定的调谐曲线。装置利用单片机采集幅值信号,采用预测控制理论进行数字调节,输出PWM(PulseWidth Modulation)信号补偿激光管的温度以实现热稳频控制。为实现对热稳频大滞后、非线性这一复杂系统的高质量控制,提出了预测控制方法,该方法克服了传统PID(Proportional IntegralDifferential)调节中存在的调整工作量大,控制后果不能及时反馈的不足,适用于各种热稳频过程。数字仿真和实验验证预测控制是稳定的,对模型误差的适应能力强。对10s采样周期,估算得系统频率稳定度达6.7×10~(-9)。     

He-Ne双折射塞曼双频激光器的等光强稳频研究

在精密测量领域,He-Ne 激光器是制造激光干涉仪的首选光源,因波长作为测量的尺子,激光器的频率稳定性至关重要。介绍了双频激光器的稳频技术原理,利用调谐腔中平行光和垂直光的等光强点作为稳频点,以光强平衡为依据设计热伺服控制电路,采用数字和模拟电路共同控制,实现了He-Ne双折射塞曼双频激光器的频率稳定。对大频差(7.95 MHz)的双频激光器进行拍频测试,单次频率稳定度达10-9量级,重复多次多日测量,频率不确定度达1.07410-8(k=2)。同时对频差稳定度进行测试,频差波动范围在8 kHz以内,相对偏差度为0.001,完全达到商用双频干涉仪的标准。     

一种实现高精度稳定Zeeman激光频差的方法

为了使双频激光干涉仪的高精度和可靠性能够在当前急需解决的大尺寸高精度同轴度、直线度测量方面有效的发挥出来,有必要在双频激光干涉仪的信号处理方面采用比相技术,为此,需要稳定Zeeman激光的频差.本文提出一种基于8098单片机系统的智能化稳频差方案,不但保证了频差的稳定性,而且每次开机还能自动搜寻频差极值,从而保证了光频的复现性.系统经过实验验证,频差变化小于5kHz/5h,工作稳定可靠,可以满足比相的要求.     

一种自稳频大功率单频He-Ne激光器的功率估算

介绍了一种大功率单频、自稳频、高输出功率He-Ne激光器功率估算方法的改进。用这种方法的估算值与实际输出功率值符合得较好。     

弹性加力中频差He-Ne塞曼-双折射双频激光器及稳频

为了提高激光干涉仪的测量速度,研制了一种新型塞曼一双折射双频激光器(Z-B激光器),该激光器对增益管加横向磁场和对其"透射反射镜"加外力.采用了弹性加力方案,使其频差比刚性加力He-Ne激光器具有更高的赋值精度,达到±0.2 MHz.同时,还报道了对该激光器进行的稳频研究.利用调谐腔中平行光和垂直光的等光强点作稳频点,以光强平衡为依据设计热伺服控制电路,考虑了成本的最小化和系统的集约化,采用纯模拟元件实现了中频差He-Ne Z-B激光器频率的稳定.对频差5.4 MHz的Z-B激光器的稳频结果为:3 h稳频精度优于2.1xlO-8.     

频分复用光源的一种新的时分复用稳频方案

本文提出了稳定频分复用(FDM)系统中多个激光器频率间距的新方法。在F-P腔上加阶梯波,使F-P腔在一个自由光谱区的频率范围内周期性地产生多个等间距的共振峰,利用时分复用(TDM)的方法将各个信号激光器的频率稳定于各个共振峰上。     

一种低复杂度的无导频OFDM系统载波频率偏移的同步方法

针对OFDM系统存在的对载波频偏非常敏感的问题,提出一种低复杂度无导频小数倍频偏的同步方法.根据OFDM符号本身以及循环前缀的特性,在MLE算法之后对残余小数频偏进行同步.在频域完成子载波数据相位差的提取.通过重新利用MLE算法中的取复数相位运算模块,节约了硬件资源.仿真证明该方法能够有效纠正采样引起的频率偏差.     

一种高速移动数据突发通信中的频偏纠正方法

本文主要针对具有通信终端的运动速率很大、移动速率变化不规律特点的特殊突发数据通信系统的实现进行研究，提出了一种能够快速捕获频偏，并且进行突发数据的有效解算的方法。这种方法需要采用差分相位调制方式，并且应用很短的前导序列进行频偏估计，然后利用估计得到的频偏对突发包内的数据进行处理和解调判决以获得传输的数据。同时文中在这种方法的基础上引入了正交的第二支路进行并行处理和择优选取，可以进一步提高系统的稳定性和实用性。该算法克服了传统频偏纠正算法具有有限纠正范围的缺点，具有良好的通信性能，并且实现简单，捕获速度快，信息冗余度也较小。     

一种偏移载波调幅信号的频域优选新方法

为了解决民航地空通信中机载电台接收到的多个偏移载波调幅信号互相干扰的问题,提出了一种在频域进行最佳载波搜索的优选方法。该方法采用能量重心法对接收信号的频谱幅度和频率进行校正,通过搜索频谱幅度的最大值,优选出一路载噪比最高的调幅信号进行解调,同时对其他调幅信号进行抑制。仿真实验和电台通信实验均表明该方法可以正确地实现多个偏移载波调幅信号的优选和解调,明显降低干扰,解调后话音的平均意见分提高了3分,具有实际工程应用价值。     

一种用于OFDM系统的频偏估计方案

针对时变多径的移动信道,提出了一种应用于OFDM系统的基于时频域联合导频的频偏估计方案。理论分析给出了该频偏估计方案的估计精度和适用范围,同时仿真验证了该方寒无论在高斯信道还是多径衰落信道下都有很好的性能。     

一种基于eNode B的主动式频偏校正算法

针对高速场景下无线通信系统的多普勒频谱问题进行了分析，并提出了一种基于eNode B的主动式频偏校正算法。通过仿真分析：该算法通过在基站侧实现主动式的预频偏补偿技术极大地改善了高速移动场景下多普勒效应引起的频率偏移问题，有效提升了高速移动场景下的用户感知。     

一种新的大载波频偏估计算法

基于卫星通信快速、准确捕获载波频率的需求,提出了一种根据反余弦函数的大载波频偏估计算法。通过详细的理论推导和仿真验证,表明了该算法抗噪声能力强、频偏估计范围大、估计精度高以及易于实现的良好性能。     

一种基于CRS插值的频偏估计方法

针对正交频分复用系统对频率偏移异常敏感导致接收机无法正确解调信号的问题,提出了一种小区特定参考信号(Cell-special Reference Signal,CRS)改进的频偏估计方法。首先,对发送的CRS与接收的CRS进行互相关运算,得到信道估计值;然后,对CRS在频域进行插值,使得每个时隙中不同OFDM符号对应子载波位置的参考信号相同;最后,对两个不同OFDM符号中的参考信号部分进行相关性运算,求出频偏。与基于CRS的频偏估计方法相比,该方法用信道估计值做互相关运算,消除了噪声和多径干扰带来的影响;通过对CRS进行插值,提高了频偏估计精度;通过减小计算相关性的两OFDM符号间的距离,使频偏估计范围由\[-1 kHz,1 kHz\]扩大到\[-1.75 kHz,1.75 kHz\]。     

CO-OFDM系统中相位噪声和频偏的联合补偿

激光器频偏和相位噪声是限制CO-OFDM(相干光正交频分复用)系统性能的重要因素。文章提出了CO-OFDM系统中基于差分预编码和MCDD(多载波差分检测)算法的激光器相位噪声和频偏联合补偿方案。对CO-OFDM系统中的频偏和激光器相位噪声作用机理和基于MCDD的补偿方案机制进行了理论推导,并在不同的光信噪比、激光器频偏和线宽条件下进行了系统仿真。仿真结果表明,基于差分预编码和MCDD的联合补偿方法对CO-OFDM系统中的激光器频偏和相位噪声有较好的补偿效果和较大的补偿范围,在不引入系统开销的同时,可有效改善CO-OFDM系统性能。     

A NOVEL INTEGER FREQUENCY OFFSET ESTIMATOR FOR OFDM

One of the principal disadvantages of Orthogonal Frequency Division Multiplexing （OFDM） is very sensitive to carrier frequency offset. The integer frequency offset has no effect on the orthogonality among the subcarriers, but it causes a circular shift and phase rotation of the received data symbols sequence, resulting in a Bit Error Rate（BER） of 0.5. In this paper, a novel integer frequency offset estimator for OFDM is derived based on maximum likelihood estimation technique and exploration of the differential relation between two consecutive OFDM data symbol sequences in frequency domain. Its performance is compared with the conventional method by computer simulations for the additive white Gaussian noise channel and a multipath fading channel. Simulation results show that the performance of the proposed estimator is better than the conventional estimator.     

A frequency offset estimation algorithm for OFDM systems

A new fine carrier frequency offset estimation algorithm in Orthogonal Frequency Division Multiplexing （OFDM） system is proposed. The correlation item is the training sequence instead of the received signal in the new algorithm. Simulation results show that the performance of the new algorithm is 4dB-9dB better than that of Schmidl＇s algorithm. Coarse frequency offset estimation is also discussed in this paper, which is the improvement of Zhang＇s method. The estimation range using the improvement method is twice as that using the Zhang＇s method. Based on the hardware of the receiver and the improved algorithm, a method using Fast Fourier Transform （FFT） is proposed to implement the coarse frequency estimation. The chip area of OFDM system can be reduced by using the proposed method.