基于Marx发生器的快速Q开关驱动电路设计

针对电光Q开关要求速度快的特点,提出基于Marx发生器的高压快速调Q驱动电路的设计方法。利用高压模块产生一级高压为并联电容充电,采用变压器隔离驱动8路MOS管。当触发信号引入时,功率MOS管导通使电容串联同时放电,从而电压倍增获得快速的高压脉冲。实验结果表明:通过该方法获得了上升沿12 ns,幅值3 000~4 000 V数字可调的高压脉冲波形。相比于传统脉冲变压器法的波形,上升时间减小了近35 ns。此调Q电路已应用于激光二极管（LD）泵浦的固体Nd:YAG激光器中,且长期稳定工作。     

基于双电容的Marx 发生器输出特性仿真分析

Marx 发生器的电路包含众多的电容和开关等元件,这些元件的数值,比如电容器容值,开关的击穿时刻等,受 制造工艺、物理特性等因素制约,不可能完全相同,通常是以一定的规律分布在一个取值区间。一般的Marx 发生器用作 升压设备,对它做仿真分析时,往往对各元件采用理想化的均等赋值,或仅进行整体等效分析,这样均无法获知因元件 取值差异对Marx 发生器本身输出稳定造成的具体影响,尤其当Marx 发生器直接驱动负载的时候。本文对一种特殊的20 级Marx 发生器,考虑其中主要的元件取值差异,运用Monte Carlo 方法进行仿真分析,得到了相应的结果。结果显示, 这种Marx 发生器,对电容、开关的数值偏差具有很强的容忍度。     

基于宽谱光源OFDM信号传输技术

提出了一种新型的基于ASE宽谱光源的OFDM传输技术,该技术实现了3.0 GHz带宽、1 GHz带宽、16QAM、512个载波、速率2 Gbit/s的OFDM信号20 km以内无误码传输。对系统的矢量信号特性EVM和系统工作点的关系也进行了讨论。     

基于宽谱光源的光控微波延时技术

提出一种新型的基于宽谱光源和色散器件结合的光控波束形成网络(OCBFN)方案,与利用独立激光器的方案进行了比较,给出了该方案的工作原理和延时链路理论分析,并通过实验验证了该方案实现光控延时的可行性。实验中利用掺铒光纤放大器(EDFA)作为宽谱光源,10 km单模光纤(SMF)作为色散器件实现光路延时,可调谐光滤波器选择光路的工作波长,利用矢量网络分析仪产生微波信号并测量信号延时特性,在9.25~10.25 GHz微波频段中,实验测得的系统延时范围、延时精度及真延时特性(延时大小与微波信号频率无关)验证了基于宽谱光源的可调谐光控微波延时方案的可行性。     

基于宽谱ONU的新型稳定保护WDM-PON系统设计

首先对WDM-PON稳定保护的安全现状进行了分析,给出了宽谱ONU的高稳定保护方案,进行了系统设计,然后重点研究了调制方式,并开展了仿真。     

宽谱光源干涉特性的实验研究

基于维纳欣钦定理，推导出了宽谱光源干涉特性的表达式并进行了分析。建立了基于迈克耳逊干涉仪的相干函数测试装置，采用相关调制解调的信号技术，实现了任意谱形宽谱光源的干涉特性的精确测量。在此基础上，分别对超荧光光纤光源（SFS）、法布里珀罗（FP）结构和量子阱（QW）结构超辐射发光二极管（SLD）的干涉特性进行了对比试验研究，试验曲线与理论分析相吻合，并发现FP结构SLD的相干长度随着注入电流增加而变长，而QW结构SLD的相干长度随着注人电流增加而变短。     

基于循环谱包络的扩谱直序信号的码片时宽、载频、幅度估计

扩谱直序信号是二阶循环平稳信号，其循环谱幅度包了信号的码片的时宽、载频、幅度等信息，通过分析，文中提出利用非零循环频率处谱峰的位置与大小估计这三个参数的算法，算法不需要伪随机码序列和信号参数等先验信息，可实现对信号参数的盲估计；对参数的估计是非零循环频率上进行两个一维搜索，很大程度避免或减小了平稳噪声和干扰的影响，适用于低信噪比情况，且避免了多维搜索；文中还分析了算法的实现条件，并通过仿真实验对估计算法性能进行评估。     

宽谱段高分辨率低温成像光谱仪制冷系统设计

宽谱段高分辨率低温成像光谱仪可对星际矿物成分、大气成分进行有效识别,但由于深空探测目标温度很低,为了抑制光谱仪自身噪声,提高分辨率,需要红外谱段工作在几十K的低温环境下,这对制冷系统设计提出了严峻的挑战。在调研国外用于金星、彗星探测的可见/红外成像光谱仪(VIRTIS)制冷技术的基础上,对宽谱段高分辨率低温成像光谱仪制冷系统进行了设计与仿真分析,仿真结果显示M和H探测器部件温度梯度非常小,约为410-2 K;探测器工作温度70 K;M和H部件壳体温度为1301 K;框架温度为2001 K,符合制冷系统设计要求。研究成果对在深空探测领域具有通用性的低温高光谱成像系统中制冷系统的研制具有一定的指导意义。     

风廓线雷达谱宽计算方法的模拟试验研究

雷达回波信号谱矩的计算,通常都是采用"客观噪声电平切割法"作噪声电平切割,再对整个谱进行积分的方法.但是在风廓线雷达研制时发现,当回波信号比较强时,这种方法计算结果较好,而信号弱时,确定的噪声电平偏高,使计算出的信噪比偏低,谱宽偏差较大,而风廓线雷达实际测量时,大部分情况下信号都很微弱,影响了该方法的适用性.为此,提出了用"分段平均法"确定噪声电平,然后只对信号谱峰包络部分进行积分计算的方法,数值模拟试验结果表明:在高信噪比时,两者的计算误差相当.而当信噪比小于5 dB以下时,采用"分段平均法"和局部谱峰包络积分的计算结果明显要好一些.     

基于线性渐变滤光片的宽谱段高光谱相机光学系统设计

宽谱段高光谱相机能够更为全面地记录目标的光谱信息,是目前高光谱相机所追求的主要方向之一。然而,宽谱段势必会带来系统的色差和二级光谱过大的问题,从而对成像质量造成影响。因此,基于Buchdahl矢量色散分析方法,提出了一种基于线性渐变滤光片的宽谱段高光谱相机光学系统。该系统为一款焦距为100 mm、F数为5、视场角为14.2°且光谱范围在400～1000 nm内的像方远心透射式光学系统。基于该系统的高光谱相机可在500 km轨道处获得空间分辨率为21.5 m、光谱分辨率为10 nm、幅宽为125 km的图像。像质评价及公差分析结果表明,系统具有良好的成像质量并能够满足加工和装调的要求。传递函数测试结果表明,系统符合实际应用需求。     

基于宽带输入阻抗模型的有源集成天线设计

提出了利用微带天线的宽带输入阻抗模型进行有源集成天线的设计方法以预测有源集成天线(AIA)的辐射特性和谐波特性.谐波平衡法被用于得到AIA的谐波特性和阻抗模型的端口电压.然后端口电压作为激励源计算天线特性.实验结果显示该方法可以简单有效进行有源集成天线设计.     

Marx发生器开关击穿特性研究

Marx发生器在产生快前沿和高电压脉冲的过程中,气体开关的击穿特性起到了至关重要的作用。本文首先介绍Marx发生器及其气体开关的概念和工作原理;然后根据理论基础,采用氮气进行气体绝缘,研究1.5mm、2.5mm和3.0mm气隙间距的气体开关在0~3.0Bar气压条件下的击穿电压以及3.0mm气隙间距的气体开关在0~5.0Bar气压条件下的击穿电压;研究2mm、2.5mm和3.0mm气隙间距的气体开关在0~3.0Bar气压条件下的脉冲输出前沿。通过对比不同击穿条件下的击穿电压和输出电压前沿的实验数据,结果表明在同等气隙间距条件下开关击穿电压随气压变化基本呈线性关系;当气压越大时脉冲输出前沿越陡,在1.6Bar左右时脉冲输出前沿趋于稳定。     

基于高速DDS芯片的宽带低杂散信号产生器的设计与实现

介绍了在现代雷达接收领域中的一种高性能信号产生器的设计方法。利用高性能直接数字频率合成器(DDS)芯片及单片机构成频率、幅度及相位可控的宽带低杂散信号产生器。实验证明该设计应用于雷达系统中的可行性。     

超宽带雷达中基于小波变换的时延估计方法

在分析时延估计方法及存在的问题的基础上，为提高时延估计的准确性和算法速度，通过小波的分解与重构算法在不同的分辨率级别上进行时延估计，得出了超宽带线性调频雷达中基于小波多分辨方法的时延估计新算法。由于这种算法对于信号及噪声的特性并未提出要求，因而适合于超宽带雷达中的时延估计。     

A random sequence generator based on chaotic circuits

In this paper, a random sequence generator based on chaotic circuits is presented. Fundamental principle and experimental circuit have been carried out in case of Chua's circuit. The statistical results are in good agreement with probability characteristics of random sequence.     

基于新颖宽带肖特基二极管模型的毫米波平衡式混频器设计

介绍了一个用于混频器设计的肖特基二极管模型.根据二极管的物理结构,建立了三维电磁模型,并采用有限元法分析该模型.根据二极管中分布的寄生效应,建立了直到110 GHz的宽带等效电路.基于该等效电路,设计并优化了一个Ka频段的平衡式混频器.在32～37 GHz频率范围内,测试的变频损耗为7.5～10 dB.测试结果与仿真结...     

宽带变多通道窄带信号检测高速目标算法

高速目标的宽带信号回波产生的目标距离走动会导致传统动目标检测相参积累信噪比损失较大. Keystone变换以及相关改进算法虽然能够校正目标距离走动, 但该类算法需要预先估计目标较为精确的多普勒速度, 难于应用到实际工程中.文中采用一种宽带线性调频信号变多通道窄带信号处理方法, 在没有目标速度先验知识的情况下, 能够对高速目标回波信号能量进行有效积累, 从而提高目标检测性能.给出了算法框图, 经仿真验证该方法有效.     

基于神经网络的宽带激光熔覆熔池特征参数预测

为了实现宽带激光熔覆熔池特征的准确预测,从 而对激光熔覆工艺过程进行实时监测、评价及反馈 控制。通过宽带激光熔覆全因素工艺试验采集熔池特征参数样本数据,采用遗传算法优化BP 神经网络的 初始权值和初始阈值,建立激光熔覆工艺参数(激光功率、粉末厚度、扫描速度)与熔池特 征参数之间的 BP神经网络预测模型。利用训练集数据对所建立的神经网络进行训练,形成输入与输出之间 的映射关系, 并利用测试集数据对网络进行测试。试验结果表明,宽带激光熔覆熔池特征参数神经网络预 测模型具有很 高的精度。该神经网络预测模型对激光熔覆过程监测及熔覆层质量控制具有重要意义。     

基于SOPC的脉冲发生器

为了给分布式拉曼测温系统中的激光器提供激励源,设计一个稳定性好、纳秒级脉宽、周期可控、占空比可调的高速脉冲发生器。以Ahera公司的CycloneⅡ系列的EP2C5Q208C8为核心的核心板和一些外围器件组成硬件电路。高速脉冲发生器是在QuaflusⅡ软件平台下,使用VHDL在FPGA上用硬件逻辑电路设计。脉冲发生器控制系统是利用QuartusⅡ开发软件扣其中集成的SoPC Builder系统开发工具进行设计。实验结果表明,该脉冲发生器稳定输出脉宽为10～500ns．周期为1μs～1ms,占空比可调的窄脉冲,满足分布式拉曼测温系统的要求。