宽带大动态射频光传输技术的研究

宽带大动态的射频光传输链路是微波光子技术应用的基础。在光通信领域中,微波光子技术的应用需要通过宽带大动态射频光传输技术来实现。与其他技术相比,宽带大动态射频光传输技术在控制信道内部及相互之间的交调失真有着较为明显的优势。文章从射频光传输链路的结构入手,对宽带大动态射频光传输技术进行分析和研究。     

宽带大动态射频光传输技术

宽带大动态的射频光传输链路是微波光子技术应用的基础。针对射频光传输对链路高动态范围的应用需求,分别介绍了多频点副载波复用数字预失真和多源非线性数字后补偿两种失真线性化技术的原理及其研究进展,这两种方法能较好地抑制信道间的交调失真和信道内的三阶交调失真。同时,将全光下变频技术引入到接收链路中,通过充分利用相位调制线性特性的优势,分析了基于相位调制及相干解调DSP处理的大动态光载射频传输系统,实验得到的宽带射频信号光传输系统的无杂散动态范围达到了128.8 dB.Hz2/3。     

外调制微波光传输链路性能优化研究

微波光传输链路(MWPL)具有损耗小、容量大、重量轻、抗干扰能力强等优点,已在军事、雷达、无线通信等领域得到广泛应用.决定微波光传输链路性能的参数主要有链路增益、噪声系数和动态范围.文章首先通过建模分析,推导出了增益和噪声系数的关系,研究了微波光传输系统噪声系数的各种影响因素.通过仿真与实验验证表明,合理的调节调制器输入光功率,可提高链路增益,同时降低链路噪声系数,优化传输链路的性能.     

一种基于STM32处理器的长距离光纤微波稳相传输系统设计

通过光纤传输的微波信号具有传输距离远、低损耗、传输带宽宽等特点,但在实际应用中,光链路容易受到温度、抖动等影响,使得微波信号在长距离光纤传输过程中容易出现相位抖动或者延迟现象.针对这一现象,提出了一种基于STM32处理器的长距离光纤微波信号稳相传输系统,本文的研究对于微波信号稳相传输技术的工程应用具有一定的指导意义.     

超长距离无中继微波光子链路传输的探讨

文章建立了采用外调制方式的超长距离无中继微波光传输链路的理论模型,分析了超长距离无中继微波光子链路传输系统在工程设计中需要考虑和解决的问题及其实现方案,论述了超长距离无中继微波光传输方案的应用模型及各种设备在系统中所起的作用。     

光纤传输在数字阵雷达中的应用

分析了数字阵雷达的信号特点和传输要求,采用光纤传输技术设计了阵面上下之间的信号传输链路.设计运用数字复接和光波分复用的方法大幅度提高了单纤信道的传输容量,有效解决了数字阵雷达阵面大赶L/Q数据的回传问题;运用电中继与光功率分配相结合的方法实现了上行光信号的传输和广播式发送.设计综合分析了信道数量、带宽、传输距离、延时、抖动等因素对系统性能和扩展的影响.工程实践表明,光传输系统能够有效解决数字阵雷达的信号传输要求.     

微波信号在空间光通信系统中的传输

采用ITU(国际电信联盟)推荐的Ka波段为星间微波链路的通信频段,设计了采用激光链路透明传输微波信号的系统方案,包括直接微波信号传输和微波信号变频传输的两种方案.并指出了实现该目标的基本条件,即采用大功率、高光束质量的DPSSL(半导体激光器抽运固体激光器)为光发射机的光源,以及光发射机调制器的最佳选择是宽带LiNbO3波导调制器.     

基于宽带载波技术的集抄系统中传输延时预测方法

宽带载波通信技术在用电信息采集系统中的应用越来越多,抄表是宽带载波通信在我国电网中的一项典型应用。然而目前宽带载波通信产品之间兼容性差、缺乏统一的通信标准和协议,导致在使用宽带载波通信产品时很难评价各类产品的优劣。抄表的平均传输延时是评价宽带载波抄表的一项重要指标,较低的传输延时意味着稳定的网络结构、快速的抄表响应和高效的数据传输等,提高用电信息系统中数据采集效率。为了合理评价集抄产品的性能,提出一种宽带载波抄表传输延时的预测方法,利用多元线性回归方法根据采样时间和网络拓扑结构对抄表的平均传输延时进行预测。实验结果验证了该预测方法的可行性和有效性。     

跟踪和数据中继卫星系统的微波光调制技术研究

为了提高跟踪和数据中继卫星系统的传输容量,采用ITU推荐的Ka波段为星间微波链路的通信波段,跟踪和数据中继卫星之间采用激光链路.设计采用了激光链路透明传输微波信号的调制技术,包括直接微波信号调制和微波信号变频调制两种方案.通过分析和计算,得到了Ka波段微波光调制器的主要技术参数,论证了宽带LiNbO3行波调制器用于该系统的可行性,并讨论了两种方案的优缺点.     

高线性波分复用模拟光链路的设计及实现

面向多路射频模拟信号的高线性传输需求，基于强度调制-直接探测的原理，提出了基于波分复用技术的模拟射频光传输方案；利用高线性度模拟直调半导体激光器、波分复用器、模拟光电探测器，设计了基于微波光子技术的波分复用射频光传输链路，该链路具有低串扰、低失真、链路增益可调等性能。利用该链路进行了直调激光器、驱动控制电路、射频光发射模块和光接收模块的样机研制。对所研制出的样机进行了实验测试。测试结果表明：通道增益可在-30～10 dB调谐，通道内基波与二次谐波抑制比高于50 dB，相邻及非相邻通道间射频串扰均低于60 dB，相位一致性在±5°以内。针对不同的信号输入功率，在线调整链路增益，改善链路的信噪比或非线性失真效应。设计和研制的样机可用于低频段射频信号的光纤传输。     

基于PID反馈控制的光载射频稳相传输技术

针对光纤时频传输过程中由于温度、压力变化等环境因素导致的相位抖动,提出了一种基于比例-积分-微分(PID)反馈控制的高精确度相位稳定纠正技术。采用迈克耳逊干涉仪进行实时相位检测,并通过压电陶瓷进行实时补偿,能够有效克服传统鉴相、延时线等在补偿精确度和速度方面的瓶颈。经过对环境因素的计算与PID补偿仿真,得到该方法在800 m光纤传输的传输延时测量精确度为2.2 fs,传输延时稳定度<8.8 fs,在小于100 N的外界轴向拉力作用下,恢复初始状态的时间在0.088 s以内。     

天线时域近场测量中的时基及幅度修正技术

 在天线时域近场测量中由于脉冲信号源的时基抖动和幅度变化所带来的误差是测量中最主要的误差,其中尤以时基误差最为严重,它使得方向图畸变到了无法容忍的程度.本文即针对此问题提出了天线时域近场测量中的时基及幅度修正技术.该技术在测量通道之外增加了一个参考通道,通过检测参考通道信号提取出脉冲信号源的时基及幅度变化,进而以此修正测量通道的信号.大量的实际测量表明该技术稳定可靠.通过对比试验发现,使用该技术的时域近场测量结果的精度达到甚至优于频域近场测量结果的精度.     

基于微波光子的射频信号功率测试方法

功率是微波信号的基本参数之一。传统的功率测量方法受限于同轴电缆传输损耗大、体积大等因素，难以适应分布式长距离组网应用。文章提出基于电光转换的微波功率测量方法，将微波功率测量转换为对光边带抑制比的测量。分别分析了采用相位调制和强度调制的电光转换方法时，微波功率与光边带抑制比之间的映射关系。实测对比了测量值与理论计算值之间的符合性。该方法经过电光转换后，可以采用光纤传输信号，进行长距离远拉测试，在分布式长距离组网中具有较好的应用前景。     

A Low-Cost Jitter Measurement Technique for BIST Applications

In this paper, we present a BIST technique that measures the RMS value of a Gaussian distribution period jitter. In the proposed approach, the signal under test is delayed by two different delay values and the probabilities it leads the two delayed signals are measured. The RMS jitter can then be derived from the probabilities and the delay values. Behavior and circuit simulations are performed to validate the proposed technique and analyze the design tradeoffs, and preliminary measurement results on FPGA are also presented.     

一种提高以太网确定性通信的方法

提出一种方法来实现以太网通信的确定性,应用多个媒体访问控制器组成半双工以太网用于模拟实时通信网络;通过分析和探讨最小退让时间对数据传输方面（主要是冲突、抖动和延时）性能的影响,提出在时间槽内传输帧数据并随机指定最小退让时间;应用二进制指数退让算法（BEB）改善带宽利用率,来提高以太网传输时间的确定性（实时性）。在这个仿真实验中,为每个基于CSMA/CD协议的控制器单元分配不同的最小退让时间（指定的范围）,来减少数据包的冲突、抖动和延时。测试表明,随机分配的最小退让时间,整个通信网络的实时性大大（确定性）增强。     

Wide-Band Microwave Transmission Measuring System

A relatively broad-band balanced microwave measurement system has been built using a traveling-wave tube amplifier which permits automatic phase and amplitude transmission measurements to be made simultaneously as a function of frequency over the frequency range 8.7 kmc-9.6 kmc. A phase accuracy of +-1 degree can be achieved for a change of attenuation in the unknown of 24 db. Loss measurements can be made with an accuracy of +-2 per cent. The bridge is built largely of commercially available components and can be easily duplicated. The basic technique is compatible with additional broad-banding efforts as improved components become available, and it will eventually be applicable to all microwave frequencies.     

一种基于以太网传输提高时间戳精度的方法

以太网传输对时钟同步精度的要求很高,不同时钟域的切换和数据位宽变换等因素会导致精确时钟协议帧中的时间戳抖动幅度过大,严重影响时钟同步的性能.针对这一问题,文章提出了一种可以消除时间戳抖动来提高时间戳精度的方法——均匀包络速率刻画,通过刻画均匀的数据包络来保证以太网传输数据分布的均匀性,从而消除时间戳抖动,达到时钟精确同...     

Modeling of Eye-Diagram Distortion and Data-Dependent Jitter in Meander Delay Lines on High-Speed Printed Circuit Boards (PCBs) Based on a Time-Domain Even-Mode and Odd-Mode Analysis

Crosstalk induced in a meander delay line produces a significant amount of waveform distortion and data-dependent jitter at the output port. This paper introduces an interpretation of the eye-diagram distortion and the jitter generation mechanism based on a time-domain even- and odd-mode analysis of a coupled transmission line structure. From the proposed analysis, this paper proposes jitter-estimation equations for both the short and long unit line delay cases. The eye-diagram distortion and timing jitter are predicted and estimated, respectively. In order to verify the jitter-estimation equations, a series of microstrip-type printed circuit board test vehicles with the meander delay line are fabricated and tested. The measured jitter shows good agreement with the proposed jitter-estimation equations.      

GS-DFB半导体激光器的光自注入技术

报道了一种光脉冲自注入的新方法 ,它能使增益开关 DFB激光器输出光脉冲的时间抖动从 5.7ps减小到 1.2 ps,分析了注入光延迟时间及功率对时间抖动的影响 ,指出为取得抑制时间抖动的最佳效果 ,必须选择合适的反馈光脉冲延迟时间和适当的反馈光功率。实验中观察到在增益开关 DFB激光器光脉冲建立期间注入反馈光时 ,输出光脉冲会发生严重畸变。     

An accurate time-to-digital converter based on a self-timed ring oscillator for on-the-fly time measurement

This paper proposes a new architecture of a time-to-digital converter (TDC) based on a self-timed ring (STR) oscillator with sub-gate delay resolution. The proposed TDC can virtually achieve as fine as desired time resolution by simply increasing its number of stages thanks to the STR unique features. Exploiting the phase difference between events propagating in the same STR without collision, this TDC benefit from a uniform phase distribution. Thus, under certain conditions, a regular time base can be generated and a compact readout algorithm can be applied. Moreover, the proposed technique allows on-the-fly time measurement on fast non-periodic signals. As a proof-of-concept, an STR-based TDC with only 9-stages has been simulated using 28 nm FDSOI technology. A time resolution of 8.9 ps has been achieved. Without using calibration, the measured DNL and INL are 0.44 and 0.40 LSB, respectively. Simulation results point out the advantage of this TDC in terms of measurement accuracy and state the limit of the on-the-fly measurement according to the dependency between the jitter and the time resolution.