基于多通道并行采集的光声成像系统

设计了一套基于多通道并行采集的快速光声成像系统,包括超声探测器、多通道并行采集系统、短脉冲激光器、计算机组成的硬件平台,并开发了配套的上位机软件来控制系统的采集和实时成像。多通道并行采集系统包括前端模拟放大、抗混叠滤波、模数(A/D)转换、数据存储器、现场可编程门阵列(FPGA)控制和通用串行总线(USB)传输等部分,它实现了64路信号的全并行采集和数字化处理。模拟样品实验结果表明,采用多个位置的旋转扫描成像能够极大地提高图像的信噪比。因此,采用高重复频率的激光器作为激发源及多个探测器的全并行采集,有望发展成为一种实时的生物组织无损成像系统,为临床医学的无损伤检测提供了新的方法。     

分布式多通道雷达成像技术

该文针对稀疏分布的多发射/接收阵元所形成的多通道雷达系统,提出了一种分布式多通道雷达成像技术。利用发射/接收阵元角度分集和信号分集的特点,将各个通道上的信号进行相干合成获得在目标散射函数波数域二维支撑域上的等效观测。经过支撑域整形和数据重采样,可反演出目标散射函数的二维图像。该雷达成像系统不需要庞大的天线,只需要多通道雷达的单次快拍即可成像,从而避免了ISAR成像中的运动补偿问题。并且由于采样点在波数上的位置已知,可对重构的目标二维散射函数进行准确地定标。文中给出了具有宽带发射信号的多通道成像系统,仿真结果表明了该系统具有很好的成像性能。     

并行多通道光模块的高密度集成结构研究

传统并行多通道光模块在实现高密度集成时面临巨大的散热压力,高温会导致激光器芯片阈值电流上升、效率下降以及探测器芯片响应度漂移等一系列问题。文章研究了一种新型具有高效散热能力与高集成度的多通道光模块集成结构,此结构具备高效的内部热量导出能力,同时不会侵占PCB内部与表面的布线空间,可实现更多的电信号引出脚,从而适应更多通道数的光模块集成。     

多通道信号并行采集和万兆高速传输系统设计

给出了以高性能FPGA和DSP为核心实现的并行信号采集和万兆高速传输系统,通过5片ADC芯片的分时采集和误差校正实现了2.5Gsps多通道信号高精度并行采集,基于交换路由芯片实现了万兆串行RapidIO互连.基于FPGA逻辑实现以Farrow结构分数延时滤波器为核心的定时误差校正算法;配置DSP高速串口、FPGA GTX收发器和路由芯片实现了可扩展的高速通信机制,优化实现了高性能DSP的信号处理.     

多通道成像卫星误差校正方法研究

研究高速运动多通道成像卫星的误差校正问题,提出了利用地面角反射体回波数据进行阵列校正的新方法,该方法简单易行,校正效果良好,使得存在沿航向误差和通道幅相误差情况下卫星多通道成像成为可能。通过计算机仿真实验验证了方法的有效性。     

一种多通道高速并行数据采集系统的设计与实现

介绍了一种基于DSP＋FPGA的高速数据采集系统的设计方案，结合TMS320VC5402定点DSP芯片强大的数据处理能力与FPGA构成线性流水阵列结构．该系统能够以80Mbps采样速度完成大容量数据的获取，从而使系统具有良好的数据采集性能。在数据处理过程中，本方案提出了用硬件电路方法来实现数据的实时无损压缩存储或转发．从而实现多通道高速并行数据采集的设计思路。     

一种新的多通道成像卫星误差校正方法

本文针对高速运动的沿航向运动的线阵中存在的误差,提出了基于角反射体回波数据进行阵列校正的新方法,该方法不需要迭代搜索,校正效果良好,可以估计存在沿航向误差和幅相误差时的导向矢量,文末通过计算机仿真实验验证了文中方法的有效性.     

光并行连接用的LD阵列组件

日本富士通研究所研制出可简单连接半导体激光(LD)阵列和光纤阵列的LD阵列组件。     

单元探测器的短波红外多通道成像技术

为了克服目前利用短波红外焦平面器件获取图像时难以消除器件自身的非均匀性、难以获得较高信噪比及成本昂贵的问题,提出了利用单元探测器和DMD(Digital Micro-mirror Device)空间光调制器件,基于Hadamard变换进行凝视光学画幅式成像的方法.通过实验验证了该方法用于短波红外成像的可行性.对实现低成本、高信噪比的短波红外成像具有借鉴意义.     

合成孔径雷达并行成像算法研究及在曙光3000并行计算机上的实现

随着SAR成像技术的不断发展，对SAR图像的成像精度和实时率的要求也愈来愈高，尤其是军事领域，高实时率是SAR成像系统的一个关键指标。该文提出了一种基于CS成像算法的中粒度SAR并行成像算法，该算法中每一个处理步骤均能并行完成，是一种任务级的并行，适合于具有较高通信性能的并行处理系统。在曙光3000上的实验证明，该算法具有较高的实时率和并行效率。     

High Speed VCSEL-Based Parallel Optical Transmission Modules

Design and fabrication of a parallel optical transmitter are reported.The optimized 12 channel parallel optical transmitter,with each channel’s data rate up to 3Gbit/s,is designed,assembled,and measured.A topemitting 850nm vertical cavity surface emitting laser(VCSEL) array is adopted as the light source,and the VCSEL chip is directly wire bonded to a 12 channel driver IC.The outputs of the VCSEL array are directly butt coupled into a 12 channel fiber array.Small form factor pluggable (SFP) packaging technology is used in the module to support hot pluggable in application.The performance results of the module are demonstrated.At an operating current of 8mA,an eye diagram at 3Gbit/s is achieved with an optical output of more than 1mW.     

基于垂直腔面发射激光器的高速率并行光发射模块

报道了关于并行光发射模块的设计与制作.优化设计、制作并测试了12信道并行光发射模块,单信道传输速率可达3Gbit/s.采用波长为850nm的垂直腔面发射激光器作光源,激光器与驱动电路芯片直接用金丝连接.输出光束直接耦合进入12信道的光纤阵列中.采用小型化可插拔封装结构以便在应用中实现热插拔.模块的测试结果表明,在8mA的工作电流下,测到3Gbit/s的清晰眼图.     

虚焦点成像实现平行光输入的PS光互连

用平行光输入２Ｎ×２Ｎ 元素阵列,采用２×２ 全息透镜阵列的虚焦点成像方式,实现了元素阵列的ＰＳ（ＰｅｒｆｅｃｔＳｈｕｆｆｌｅ,即全混洗）光互连;透镜阵列直接实现ＰＳ光互连时,成像放大率为２Ｎ,成像距离ｌＨ 与Ｎ 成线性;当在全息透镜阵列后另引入一成像透镜Ｌ时,推导的成像距离公式和系统放大率公式表明：互连的成像距离主要与成像透镜焦距有关,成像放大率主要与成像透镜焦距和全息透镜焦距之比有关。相应的实验证明了各公式的正确性。     

40 Gbit/s多路并行光收发模块的研制

基于VCSEL激光器阵列和PIN探测器阵列,设计和制作了40Gbit/s甚短距离的4通道发射4通道接收并行光收发模块.通过高速电路信号仿真设计,解决了信号完整性、串扰和电磁兼容等问题;通过键合金丝长度设计增加了通道带宽.光模块单通道传输速率可达到5 Gbit/s,8通道并行总传输速率达到40Gbit/s,实现了并行光收发模块高速率、高密度、高可靠性以及小体积设计,为甚短距离高速数据处理和传输提供了高可靠的多路数据链接.     

120Gbit/s甚短距离并行光模块的研制

基于12通道垂直腔面发射激光器(VCSEL)阵列和12通道PD探测器阵列,设计制作了120 Gbit/s甚短距离的12通道并行光发送模块和12通道并行光接收模块.基于电磁场、传输线理论的信号完整性设计,减小了通道间串扰;利用过孔模型分析和阻抗设计,解决信号反射问题;且通过减小金丝直连长度等手段增加了通道带宽.光模块单通道传输速率不小于10Gbit/s,12通道并行总传输速率高达120 Gbit/s.并行光模块具有高速率、高集成度以及低成本等特点,为短距离高速率并行光传输系统提供具竞争力的解决方案.     

大斜视成像的目标谱分析及成像算法

雷达成像应用中会面临大斜视成像问题。大斜视情况下,目标回波信号谱在谱域中发生偏移,造成在有限的谱支持域中发生翻折和混叠,使得图像不能准确聚焦。通过斜视角计算偏移量,可恢复实际目标谱,进而采用距离徙动算法实现成像。该文通过分析大斜视下的信号谱及目标谱特性,详细说明了采样率和混叠的关系,并确定了距离徙动算法中的插值格点,减少了不必要的插值运算和插值误差,提升了成像处理效率。由于采用了谱域处理方法,未对距离方程进行近似,因此适用于处理远场与近场成像问题。仿真分析表明:文中所述处理方法可以有效完成近场大斜视情况下的精确聚焦成像,算法适用性广,且可实现快速处理。     

30Gbit/s并行光接收模块

报道了一种基于CMOS工艺接收电路芯片和GaAs工艺1×12光电探测器阵列的30Gbit/s并行光接收模块.该模块采用并行光通信方案,利用中高速光电子器件实现信号的高速传输.直接使用未经封装的接收电路裸片和光探测器裸片,采用电路板上芯片技术封装制作模块,并通过倒装焊的方式实现了探测器阵列与列阵光纤的精确对准并形成了可插拔的光接口.测试结果表明模块的接收能力可以达到30Gbit/s.误码率小于10-13时,接收模块的灵敏度可以达到-13.6dBm.     

30Gbit/s Parallel Optical Receiver Module

报道了一种基于CMOS工艺接收电路芯片和GaAs工艺1×12光电探测器阵列的30Gbit/s并行光接收模块.该模块采用并行光通信方案,利用中高速光电子器件实现信号的高速传输.直接使用未经封装的接收电路裸片和光探测器裸片,采用电路板上芯片技术封装制作模块,并通过倒装焊的方式实现了探测器阵列与列阵光纤的精确对准并形成了可插拔的光接口.测试结果表明模块的接收能力可以达到30Gbit/s.误码率小于10-13时,接收模块的灵敏度可以达到-13.6dBm.     

高速率并行光发射模块的研制

介绍了有关并行光发射模块设计与制作的最新进展,制作并测试了12信道并行光发射模块,单信道传输速率大于2．5Gbit／s（最高可达3Gbit／s）,12信道并行总传输速率为30Gbit／s。模块采用波长为850nm的垂直腔面发射激光器（VCSEL）作光源,激光器与驱动电路芯片直接用Au丝连接,输出光束直接耦合进入12信道的光纤阵列中,在单信道8mA的工作电流下,可以测到最高为3Gbit／s的清晰眼图。     

光回波损耗测试仪的并行校准方法

本文简述了光回波损耗测试仪的工作原理和自校准方法,并着重介绍了由2×2光分路器组成的有源校准法。有源校准法解决了光回波损耗值的溯源问题,但是由于有源校准方法复杂,涉及的测试参数较多,本文还提出了一种用1×2光分路器进行校准的简化方法,很好地减小了校准的复杂度。